지구과학 고2 지구의 역사와 한반도의 암석

표준 화석

삼엽충(고생대)·암모나이트(중생대)·화폐석(신생대)처럼 특정 지질 시대에만 살아 지층 대비에 사용되는 화석을 이해한다.

특정한 지질 시대에만 짧게 살았고 넓은 지역에 퍼져 있어서, 지층이 언제 쌓였는지 알려 주고 멀리 떨어진 지층끼리 시대를 맞춰 볼 수 있게 해 주는 화석입니다.

표준 화석은 지층에 찍힌 '시간 도장'입니다. 짧게 유행하고 사라진 물건이 오히려 시대를 정확히 특정해 주듯, 짧게 살고 널리 퍼졌던 생물이 가장 좋은 시간 도장이 됩니다.

쉽게 말하면

화석과 지질 시대에서 본 대로, 표준 화석이 되려면 두 조건을 함께 갖춰야 합니다. 생존 기간이 짧을 것과 분포 범위가 넓을 것입니다.

생존 기간이 짧아야 하는 이유는 분명합니다. 어떤 생물이 수억 년 동안 살았다면 그 화석이 나와도 '수억 년 사이 언젠가'라는 말밖에 못 합니다. 반대로 짧은 기간만 살았던 생물이라면 그 화석이 나온 지층은 곧바로 그 짧은 시기로 좁혀집니다.

분포 범위가 넓어야 하는 이유는 지층 대비 때문입니다. 한 지역에서만 살던 생물의 화석으로는 다른 대륙의 지층과 시대를 맞춰 볼 수 없습니다. 여러 지역에서 같은 화석이 나와야 '이 지층들은 같은 시대'라고 이을 수 있습니다. 여기에 개체 수가 많아 실제로 발견되기 쉬워야 한다는 조건이 덧붙습니다.

대표적인 표준 화석은 고생대의 삼엽충, 중생대의 암모나이트, 신생대의 화폐석입니다. 이 셋은 서로 다른 시대에 번성했다가 사라졌기 때문에, 어느 것이 나오느냐로 지층의 시대가 바로 갈립니다. 중생대의 공룡도 잘 알려진 표준 화석입니다.

표준 화석이 시대를 갈라 주는 근본 원리는 진화와 멸종입니다. 생물은 시간이 흐르며 갈라져 나가고, 한번 멸종한 종은 다시 나타나지 않습니다. 계통수로 그린 생물의 갈래가 시간축을 따라 뻗어 나가되 되돌아오지 않기 때문에, 어떤 종의 화석이 나오는 구간이 시대의 경계가 될 수 있는 것입니다. 지질 시대의 경계를 대멸종으로 긋는 것도 같은 이유입니다.

이렇게 나타납니다

예시 1

삼엽충 — 고생대의 표준 화석

삼엽충은 고생대의 바다에 널리 퍼져 살다가 고생대 말에 사라졌습니다. 그러므로 어떤 지층에서 삼엽충 화석이 나오면 그 지층은 고생대에 쌓인 것입니다. 우리나라의 고생대 해성 퇴적층에서도 삼엽충 화석이 발견됩니다.
예시 2

암모나이트 — 중생대의 표준 화석

암모나이트는 중생대 바다에 널리 퍼져 번성했다가 중생대 말 대멸종 때 공룡과 함께 사라졌습니다. 껍데기가 단단해 화석으로 잘 남고 분포도 넓어, 중생대 지층을 판정하는 대표적인 표준 화석입니다.
예시 3

화폐석 — 신생대의 표준 화석

화폐석은 신생대의 따뜻한 바다에 살았던 원생생물로, 껍데기 모양이 동전처럼 생겨 붙은 이름입니다. 신생대 지층에서 나오므로 지층의 시대를 신생대로 특정하는 데 쓰입니다.

자주 하는 오해

오래 살아남은 생물일수록 좋은 표준 화석이라고 생각하기

이렇게 생각하기 쉬움오랫동안 번성한 생물이라 화석이 많이 남았으니 시대를 잘 알려 줄 것이다

실제로는생존 기간이 길면 오히려 표준 화석으로는 쓸모가 없습니다. 짧게 살고 사라진 생물이어야 시대가 좁혀집니다.

화석의 가치는 '많이 남았는가'가 아니라 '시대를 얼마나 좁혀 주는가'입니다. 수억 년을 살아남은 생물의 화석이 나오면 시대의 후보가 수억 년치로 남습니다. 반면 짧은 기간만 존재했던 생물이라면 그 화석 하나로 지층의 시대가 그 기간으로 못 박힙니다. 짧은 생존 기간은 단점이 아니라 표준 화석의 필수 조건입니다.

표준 화석의 조건을 시상 화석과 뒤바꿔 외우기

이렇게 생각하기 쉬움표준 화석은 좁은 지역에만 살았던 생물의 화석이다

실제로는표준 화석은 분포가 넓어야 하고, 좁은 환경에만 사는 것은 시상 화석의 조건입니다.

둘의 조건이 정확히 반대라서 자주 뒤바뀝니다. 목적으로 되짚으면 헷갈리지 않습니다. 표준 화석의 목적은 '멀리 떨어진 지층끼리 시대 맞추기'이므로 여러 곳에서 나와야 하고, 시상 화석의 목적은 '그 자리의 환경 알아내기'이므로 아주 특정한 환경에서만 살아야 합니다.