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실루리아기의 대륙 분포 (곤드와나 대륙과 로렌시아 대륙)
| 실루리아기 Silurian Period | |
| 시기 | 오르도비스기 이후 ~ 데본기 이전 (약 4억 4,380만 년 전 ~ 4억 1,920만 년 전) |
| 주요 사건 | 동식물의 육상 진출 유악어류(턱 있는 물고기)의 등장 산호초의 대번성 |
| 대기 조성 | 산소 약 14% (현재의 70% 수준) 이산화탄소 약 4500ppm (현재의 10배 이상) |
| 평균 기온 | 약 17℃ (온난) |
1. 개요
생명이 바다를 넘어 육지로 첫발을 내딛은 위대한 도약의 시대.고생대의 6개 기(Period) 중 세 번째 시기로, 약 4억 4,380만 년 전부터 4억 1,920만 년 전까지 약 2,460만 년 동안 지속되었다. 명칭은 이 시기의 암석이 주로 분포하던 영국 남부 웨일스 지방의 고대 부족인 '실루레스(Silures)'족의 이름에서 유래했다.[1]
직전 시대인 오르도비스기 말에 있었던 대멸종의 시련을 딛고 생태계가 빠르게 회복된 시기이다. 바다에서는 거대한 산호초가 형성되어 풍요로움을 되찾았고, 육지에서는 그동안 황량했던 대지에 녹색 식물이 자라나기 시작하며 생명의 무대가 획기적으로 확장되었다.
2. 환경
2.1. 지리와 기후
오르도비스기 말기를 강타했던 빙하기가 끝나고, 실루리아기에 들어서면서 지구는 다시 온난한 기후를 되찾았다. 빙하가 녹아내리자 해수면이 상승했고, 이로 인해 대륙 주변부에는 수심이 얕고 햇빛이 잘 드는 광활한 바다(대륙붕)가 형성되었다. 이는 해양 생물들에게 더할 나위 없는 최적의 서식지가 되어주었다.한편 대륙들은 판의 이동에 따라 서서히 뭉치기 시작했다. 적도 부근에서는 로렌시아(북미) 대륙과 발티카(유럽) 대륙이 충돌하며 거대한 산맥을 솟구치게 했고(칼레도니아 조산운동), 남반구에는 여전히 거대 대륙 곤드와나가 자리 잡고 있었다.
3. 생태계: 바다의 회복
실루리아기의 풍요로운 바다 상상도
대멸종 직후였지만, 바다는 그 어느 때보다 화려하게 부활했다. 특히 얕고 따뜻한 바다가 넓어지면서 생물초(Reef)가 대규모로 발달했다.
3.1. 산호초의 전성기
실루리아기의 바다 풍경을 결정지은 것은 층공충(Stromatoporoid)과 산호였다. 해면의 일종인 층공충이 바닥을 다지면, 그 위로 육각형 벌집 모양의 상판산호(Tabulate coral)[2]와 뿔 모양의 사사산호(Rugose coral)가 자라나 거대한 구조물을 형성했다.특히 사사산호는 껍질 내부에 거품 모양의 골격인 포말 조직(dissepiment)을 발달시킨 종류가 나타나 크게 번창했다. 이들이 만든 거대한 생물초(산호초) 덕분에 세계 각지에서 초성 석회암 지층이 형성되었으며, 이는 수많은 해양 생물의 보금자리가 되었다.
3.2. 무척추동물의 번성
- 완족류: 오르도비스기와 마찬가지로 전성기를 구가했다. 산호초 사이사이를 가득 채우며 '고생대의 진정한 주인'이라는 칭호가 아깝지 않을 정도로 번성했다.
- 극피동물: 오르도비스기 대멸종으로 큰 타격을 입었던 바다나리와 바다능금 등은 실루리아기 초기에는 위축된 모습을 보였으나, 후기로 갈수록 폭발적으로 번창하여 훗날 '바다나리의 정원'이라 불릴 대전성기의 발판을 마련했다.
- 필석: 전성기가 지나 쇠퇴기에 접어들었지만, 하나의 줄기로 이루어진 모노그랍티드(Monograptid) 필석만큼은 예외적으로 번성했다. 이들은 때로는 1.5m에 달하는 긴 줄 모양이나 모기장 같은 나선형 모양으로 자라며 바다를 부유했다.
3.3. 절지동물: 포식자와 청소부
- 바다전갈: 절지동물 중에서는 단연 바다전갈(Eurypterid)이 돋보였다. 특히 프테리고투스 종류는 사람보다 큰 덩치를 자랑하며 당시 바다의 최상위 포식자로 군림했다.
- 삼엽충: 오르도비스기 멸종의 여파로 아사푸스목(Asaphida)이 절멸하는 등 기세가 한풀 꺾였으나, 그 빈자리를 파콥스목(Phacopida)이 채우며 여전히 생태계의 한 축을 담당했다. 실루리아기의 삼엽충들은 복잡하고 화려한 장식을 가진 것이 특징이다.
- 기타 갑각류: '잎새우'로 불리는 엽하류(Phyllocarida)의 원시적인 종류가 원양성 포식자나 청소부로 활약했다. 또한 개형충 중에서는 5cm까지 자라는 거대종인 레페르디티코피드(Leperditicopida)가 나타나, 바다뿐만 아니라 염분이 높은 석호나 강 하구(기수역)까지 진출하며 뛰어난 생존력을 보여주었다.
3.4. 어류의 진화
척추동물인 어류에게도 중요한 분기점이 된 시기였다. 여전히 턱이 없는 갑주어(무악어류)가 번성하는 가운데, 드디어 턱을 가진 유악어류가 역사에 등장했기 때문이다.- 유악류의 등장: 중국 등지에서는 판피어와 경골어류의 초기 화석이 발견되고 있는데, 이는 이들이 당시 곤드와나 대륙 주변에서 기원했음을 시사한다.
- 극어류: 연골어류의 조상인 극어류(Acanthodii)는 북미와 유럽 등 더 넓은 지역에서 발견된다. 이들은 빠른 속도로 헤엄치는 표양성 포식자였기 때문에 널리 퍼질 수 있었던 것으로 보인다.
4. 생태계: 육상 진출의 서막
쿡소니아를 비롯한 식물들이 물가에 자라난 실루리아기 후기의 상상도
실루리아기의 가장 위대한 업적은 바로 생명체의 육상 진출이다. 이전까지 오존층이 얇아 자외선이 쏟아지던 육지는 죽음의 땅이었으나, 해양 생물들의 광합성으로 대기 중 산소가 축적되고 오존층이 두꺼워지면서 비로소 생명체가 살 수 있는 환경이 조성되었다.
4.1. 식물의 상륙
먼저 땅에 오른 것은 식물이었다. 해안가와 강가를 중심으로 쿡소니아와 같은 최초의 관다발 식물들이 나타났다. 이들은 잎도 뿌리도 없이 줄기만 있는 단순한 형태였지만, 황량했던 대지에 초록빛을 입힌 선구자였다. 오르도비스기에도 식물의 포자 화석은 발견되지만, 확실한 줄기 화석이 나오는 것은 이때부터다. 또한 지구 역사상 최초의 산불(Charcoal) 흔적이 이 시기 지층에서 발견되는 것으로 보아, 육상 식물이 어느 정도 군락을 이루어 숲의 초기 형태를 갖추었음을 짐작할 수 있다.4.2. 동물의 상륙
식물이 육지에 자리를 잡자, 먹이를 찾아 동물들도 물 밖으로 나왔다. 척추동물이 아닌 절지동물이 그 주인공이었다. 오르도비스기에도 잠시 물 밖을 오간 흔적은 있지만, 실루리아기에는 프네우모데스무스(노래기의 조상)와 같은 다지류가 낮밤을 가리지 않고 육상에서 생활하기 시작했다.- 육상 생태계의 형성: 초기 육상 생태계에는 노래기뿐만 아니라 거미의 먼 친척인 트리고노타르비드(Trigonotarbida)나 원시적인 전갈들도 있었다. 다만 전갈의 경우, 화석만으로는 이들이 완전히 육상 생활을 했는지 물가를 오갔는지 확실치 않으나, 육상 진출의 선두에 있었음은 분명하다.
5. 한반도의 실루리아기
한반도 지질학에서 실루리아기는 다소 미스터리한 시기이다. 오르도비스기 말부터 석탄기 초까지 이어지는 대결층(Great Gap) 시기에 포함되기 때문이다. 즉, 남한 지역에서는 이 시기의 퇴적층이 거의 발견되지 않는다. 당시 한반도가 융기하여 육지가 되었기 때문에 퇴적물이 쌓이지 않았거나, 쌓였던 지층이 훗날 침식되어 모두 깎여나갔을 것으로 추정된다.다만 북한 지역이나 남한의 일부 연구(회동리층 등)에서는 실루리아기 지층의 존재 가능성이 꾸준히 제기되고 있어 학계의 연구가 계속되고 있다.
6. 주요 생물 목록
- 무척추동물
7. 관련 문서
[1] 고지질학이 영국에서 태동했기 때문에, 캄브리아기(웨일스 옛 지명), 오르도비스기(부족명), 데본기(데번 주) 등 고생대 지질시대 명칭의 대부분이 영국 지명에서 유래했다.[2] 고생대 표준화석 중 하나로, 사슬산호도 여기에 속한다. 사사산호와 마찬가지로 페름기에 멸종했다.