존스 홉킨스 대학의 새로운 연구는 공룡을 멸종시킨 충격이 일어나기 약 3만년 전에 시작된 뚜렷한 생태적 위기의 증거를 발견했습니다. 이번 연구는 천체가 도착하기 오래 전부터 행성이 이미 심각한 문제에 처해 있었으며 대량 멸종을 이해하는 데 복잡성을 더했다는 사실을 시사합니다.
이 발견은 2026년 5월 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 연구에서 자세히 설명되었으며, 이는 비조류 공룡의 멸종에 대한 표준 버전을 복잡하게 만들었습니다. 약 6,600만 년 전 멕시코 유카탄 반도에 충돌한 칙술루브(Chickxulub) 소행성이 촉발 사건으로 널리 받아들여지고 있지만, 새로운 정보에 따르면 지구 환경은 이미 상당한 압력에 직면해 있었습니다.
영향 이전에 생태 위기 발견
존스 홉킨스 블룸버그 공중 보건 대학의 미생물학자인 Rosanna Baker와 Arturo Casadevall은 잘 문서화되어 있는 세 곳의 현장에서 수집된 퇴적물 샘플을 조사했습니다. 이 유적지는 백악기와 고생대 사이의 경계에 걸쳐 있으며, 이는 공룡 시대의 종말을 이해하는 데 중요한 시기입니다. 분석 결과, 조사된 암석층에서 곰팡이 풍부도가 세 가지 뚜렷한 피크로 나타났습니다.
과학자들이 예상한 대로 이들 최고점 중 2개는 충돌 후에 발생했지만 세 번째 예상치 못한 최고점은 사건 전에 확인되었습니다. 이 충돌 전 최고점은 소행성 충돌 전 대략 30,000~10,000년 전으로 거슬러 올라갑니다. 이 기간 동안 곰팡이가 눈에 띄게 존재한다는 것은 공룡 세계가 이미 상당한 생태적 압박을 받고 있었음을 시사하며, 이는 천문학적 재앙 이전에 환경이 쇠퇴했음을 나타냅니다.
환경 붕괴의 지표로서의 곰팡이
연구자들은 생태계가 붕괴되면 증식하는 경향 때문에 곰팡이를 연구하기로 결정했습니다. 분해 유기체인 곰팡이는 식물과 동물이 대량으로 죽는 환경에서 번성하여 부패하는 유기물을 먹기 위해 개체수를 늘립니다. 이러한 특성으로 인해 대규모 생태 교란의 중요한 생물학적 지표가 됩니다.
2억 5200만년 전에 발생한 페름기-트라이아스기 대량멸종 이후와 같이 대규모 곰팡이 번성은 역사적으로 지질학적 기록에 기록되어 있습니다. 이것은 지구 역사상 알려진 가장 큰 멸종 사건이었습니다. 전 세계적으로 관찰된 페름기 이후 곰팡이 증식은 고생물학자들이 생태학적 붕괴를 식별하기 위해 사용하는 표준 신호 중 하나입니다. Casadevall은 이 연구 분야를 “재난 미생물학”이라고 부릅니다.
분석 사이트 및 식별된 피크
최근까지 Chicxulub 소행성 충돌 이후 유사한 곰팡이 번식에 대한 증거는 뉴질랜드의 단일 지역으로 제한되었습니다. Baker-Casadeval의 연구는 곰팡이 증가 패턴이 다른 지역에서도 발생했는지 여부를 검증하여 전 세계적인 현상에 대한 해석을 통합하고자 했습니다. 연구자들은 북미 서부 내륙의 서로 다른 세 곳의 암석을 분석했습니다.
- 콜로라도 주 덴버 분지의 West Bijou 연구 지역에 있는 Bowring 분지는 Chicxulub 분화구에서 약 2,500km 떨어져 있습니다.
- 분화구에서 약 5,500km 떨어진 노스다코타 주 윌리스턴 분지의 머드 뷰트(Mud Buttes)와 존의 노즈(John’s Nose) 섹션.
샘플은 덴버 자연 과학 박물관의 유명한 고생물학자인 타일러 라이슨(Tyler Lyson)이 친절하게 제공했습니다. 콜로라도 단면은 소행성 충돌 자체에 해당하는 층, 정확하게는 경계 점토층에서 곰팡이 미세화석의 명확한 피크를 보여주었습니다. 노스다코타 지역은 충돌 전후에 봉우리를 나타냈지만, 경계 점토층에는 뚜렷한 봉우리가 없었지만 연구된 두 지리적 지역 사이의 암석 유형의 변화에 따른 차이가 있었습니다.
두 번째 균류 피크는 백악기-고기세 경계 이후 약 2,000년에서 10,000년 사이에 퇴적된 층에서 나타났으며, 두 지역 모두에서 관찰되었습니다. 종합해 보면, 이러한 결과는 뉴질랜드의 초기 발견을 확증하며, 영향 후 곰팡이 번식이 전 지구적인 현상이라는 해석을 강화하며, 이는 재난 이후 광범위한 생태학적 붕괴를 나타냅니다.
인도의 강렬한 화산 활동과의 상관 관계
이번 연구에서 가장 예상치 못한 결과는 멸종 임계점 훨씬 이전에 백악기 후기 퇴적물에 위치한 세 번째 곰팡이 봉우리를 식별한 것이었습니다. 연구자들은 소행성 충돌 전 약 30,000~10,000년 전으로 거슬러 올라가 곰팡이가 풍부하게 존재하는 장기간의 기간을 발견했습니다. 이 현상은 PNAS 논문에서 “현장의 기후 냉각 기간과 일시적인 상관 관계가 있다”고 설명되었습니다.
흥미롭게도 이 봉우리는 지구상에서 가장 큰 화산 지역 중 하나인 데칸 트랩의 폴라드푸르 단계와 일치합니다. 데칸 트랩은 현재 인도 서부 지역에서 홍수 현무암이 반복적으로 분출되면서 약 100만 년에 걸쳐 형성되었습니다. 폭발은 칙술루브 충돌이 일어나기 약 40만 년 전에 시작되어 그 후에도 수십만 년 동안 계속되어 엄청난 양의 이산화탄소, 이산화황 및 기타 가스를 대기 중으로 방출했습니다. 이러한 가스는 지구 기후를 크게 변화시키는 것으로 알려져 있으며, 소행성과 함께 백악기 말 멸종에 기여한 정도는 고생물학에서 오랫동안 논쟁을 벌여 왔습니다.
공룡 멸종 시나리오에 대한 시사점
연구 저자들은 일련의 추론에 대해 조심스러워하며, 곰팡이 스파이크가 원인의 직접적인 척도라기보다는 생태학적 혼란의 특징이라는 점을 강조합니다. 폴라드푸르 폭발 단계와의 시간적 일치는 화산 요인을 강하게 암시하지만 직접적인 인과 관계를 확립하지는 않습니다. Baker와 Casadevall은 충돌 전 곰팡이 사건은 “볼라이드 충돌이 발생하기 수만 년 전에 발생한 생태적 격변을 암시한다”고 논문에서 언급했습니다.
이러한 격변은 백악기-고기세 멸종 사건에 기여했을 수 있습니다. 칙술루브 충돌은 비조류 공룡의 종말을 의미하는 대량 멸종 사건의 직접적인 원인으로 여전히 인식되고 있습니다. 그러나 새로운 연구는 퇴적암에 보존된 곰팡이 미세화석을 통해 소행성과 충돌한 생물권의 상태가 좋지 않았다는 독립적인 생물학적 증거를 제공합니다. 식물 군집은 이미 취약성을 보이고 있었고 분해도가 높았으며 소행성이 도착하기 전 기간에 지구 기후가 눈에 띄게 냉각되어 이미 스트레스를 받는 환경 시나리오를 암시했습니다.