페름기-트라이아스기 멸종

페름기-트라이아스기 멸종 Permian-Triassic(P-Tr) Extinction Event

기간

<colbgcolor=#fff,#191919> 페름기 로핑기아세 창싱절 ~ 트라이아스기 전기 인더스절 (2억 5,200만년 전 · 약 60만년)

원인

시베리안 트랩 분화로 인한 극심한 온실효과

결과

전체 생물 속의 83%, 해양 생물 종의 81% 멸종 삼엽충 · 광익목 등의 해양생물과 대부분의 단궁류 생물 절멸 고생대의 종결 및 중생대의 시작

식물조차 여파를 피할 수 없던 걸 감안한 또 다른 상상도

1. 개요

2. 특징

3. 기간

4. 당시 환경

• 산소가 적었다. 따라서 오존층 또한 거의 사라졌다.
  대멸종 이전의 지층이 대부분 산화철로 인해 적갈색을 띠었던 것과 달리, 대멸종 당시의 상당수 지층은 검은색인데, 이 색깔은 무산소 환경에서나 나타나는 것이다. 산소가 없어서 철이 붉게 산화되지 않았고, 유기물 또한 분해되지 않은 채 그대로 쌓였기 때문이다. 석탄기와 페름기에는 현재는 상상도 못 할 정도로 거대한 절지동물들이 나타났는데 이는 당시 산소 농도가 매우 높아[5] 거대한 몸집을 감당할 수 있었기 때문이다. 그 정도 수준의 산소가 지질학적으로 급격하게 줄어들었으니[6][7] 결과는 안 봐도 뻔하다. 이때 오존 또한 거의 생성되지 않았고, 그 결과로 지표면에 살인적인 자외선이 내려쬐었을 것으로 유추된다. 여기에 취약한 생물종들은 당연히 절멸해도 이상하지 않았을 것이다. 또한 산소가 줄어들자 혐기성 녹색황세균들이 번성했는데, 이로 인해 후술할 이산화황 같은 유독성 기체들이 대기를 채우게 됐다.

• 이산화탄소를 비롯한 온실가스가 너무 많았다.
  자료에 따라서는 이때의 대기 중 이산화탄소 비율이 3~10%[8]였다는 말도 있다. 이는 바로 이전 석탄기 때 묻힌 석탄 때문이라는 말이 있는데, 시베리아 트랩과 아미산 트랩에서 폭발하며 지진이 발생하였고 이는 지각을 갈랐다. 이렇게 석탄기 때 묻힌 식물들이 타며 이산화탄소를 내뿜었고 현재(0.042%)의 약 100~300배 정도 많은 양을 내뿜었다. 그래서 순식간에 지구 평균 온도가 6도 상승하는 등[9] 미치도록 더웠다. 또한 호흡 과정은 공기 중 산소 농도가 아니라 이산화탄소 농도를 감지해서 이뤄진다는 점을 생각하면, 저 정도 이산화탄소 농도라면 생물체들의 호흡 중추가 박살났으리라는 것도 추정할 수 있다. 바다의 경우 수온이 상승하면서 해양생물들의 물질대사를 촉진시킨 반면 바다의 용존 산소량은 급감하는 바람에 해양생물들은 떼죽음을 맞이했고 설상가상으로 여기에 혐기성 녹색황세균들이 사체를 분해하기 시작하면서 이산화황을 방출하게 됐다. 그리고 식물들의 경우, 온난화로 인해 광합성에 지장이 생겼으며[10], 이러한 이산화탄소들 중 일부는 바다에 녹아 들어가서 혐기성 녹색황세균이 생성한 이산화황과 함께 바다를 산성화시켰고 그로 인해 탄산염에 의존하는 연체동물이나 플랑크톤에게 피해를 끼쳤다. 또한 이산화황의 경우 후술할 오존층 파괴에도 영향을 끼쳤다.

• 메탄, 황화수소와 같은 유독 물질이 많았다.
  역시나 시베리아 트랩과 아미산 트랩에서의 폭발 때문에 묻혀있던 석탄이 드러났고 이것들이 타며 수많은 매연을 내뿜었으며, 혐기성 녹색황세균이 방출한 이산화황의 일부는 대기 중으로 방출됐다. 곧 이는 현대와는 비교도 할 수 없는 고농도의 산성비와 산성 안개를 만들었고, 안 그래도 고농도의 이산화탄소와 저농도의 산소로 인해 어려웠던 동식물들의 호흡과 생존에 큰 지장을 초래했다. 그리고 메탄의 경우, 유독성 외에도 이산화탄소보다 21배나 높은 온실 효과를 일으켰을 뿐만 아니라 양성 피드백으로 심해에 있던 메탄들을 더 많이 공기 중으로 방출시켜서 온난화를 더욱 촉진했다.

• 오존층을 파괴하는 가스들이 배출됐다.
  전술한 이산화황은 단순히 바다를 산성화시키고 산성비의 원인이 됐을 뿐만 아니라 대기 중에서 오존층을 파괴하는 촉매 작용을 일으키며 오존층의 두께를 감소시켰다. 또한 시베리안 트랩의 마그마는 석탄과 석유뿐만 아니라 암염층에도 들어가서 당시 퉁구스카 분지에 있던 암염층을 연소시켰는데 이로 인해 염화메틸, 브롬화메틸 같은 오존층을 직접 파괴하는 가스들이 배출되면서 안 그래도 산소 농도가 부족한 상황에서 제대로 생성되지 않는 오존층을 더 심하게 파괴했고, 이로 인해 동물들만이 아닌 식물들에게도 악영향을 주어서 식물들의 멸종 역시 초래하게 됐다. 그 증거로, 한 겉씨식물의 꽃가루 화석에서는 자외선으로 인해 돌연변이가 일어난 흔적이 남아있으며, 이로 인해 식물들의 생식 활동에 지장을 줘서 멸종을 촉진시켰다는 것을 보여준다.

5. 원인을 설명하는 가설들

5.1. 시베리아 트랩과 어메이산 트랩

5.1.1. 메탄 가스

5.1.2. 무산소화

5.2. 운석

5.3. 기타 학설

5.4. 관련 정보

6. 멸종된 생물들

• 캄브리아기 초기에 등장하여 오르도비스기와 데본기의 대멸종을 두 번이나 버틴 삼엽충이 이때 멸종했다.[16]
• 바다전갈을 비롯한 대부분의 해양 생물종이 완전히 멸종하거나 쇠퇴했다.
• 특히 방추충(초대형 플랑크톤), 완족동물[17]이 큰 타격을 입었고, 불가사리의 친척뻘 생물들도 모두 전멸하여 내장격을 외곽으로 바꾼 불가사리만이 살아남았다.

• 육지에서도 식물, 양서류, 파충류 등 전 생태계에 걸친 광범위한 멸종이 있었다.
• 곤충들마저도 대멸종을 피해가지 못했다. 여러 대멸종들 중에서도 그 질긴 곤충류가 대량 멸종[18]한 것은 페름기 대멸종이 유일하다.[19] 다만 특유의 강인한 생명력이 어디 가지는 않는지 다른 계통에 비해서는 멸종률이 비교적 낮았다.

• 페름기까지 땅 위를 지배하던, 시냅시드(단궁류)들이 이 대멸종으로 대부분 사라졌다.

• 상어 친척뻘 어류들은 잘 살아남은 것처럼 묘사되나 사실 바다의 피해가 육지보다 컸던 만큼(96% 멸종) 당대 바다를 주름잡던 연골어류 자체가 큰 피해를 입었으며, 특히 석탄기-페름기에 걸쳐 엄청나게 번성했던 전두어아강은 은상어를 비롯한 일부 소형종을 제외하고는 완전히 사라졌으며, 판새아강도 상당한 피해를 입어서 페름기 당시에 있었던 주요한 3부류[20] 중 크테나칸투스목은 절멸하고, 크세나칸투스목과 히보두스목도 큰 타격을 받았다. 따라서 페름기 대멸종은 결코 이들에게 순탄했던 대멸종이 아니었으며 오히려 연골어류 중심의 바다 척추동물 동물상에 사형 선고나 다름없는 대멸종이었다. 그러니까 그럭저럭 생태계 포맷을 순탄하게 넘어가서 현대까지 후손이 생존한 게 아니라, 애초에 숫자가 워낙 많아서 극소수가 멸종을 피할 수 있었다는 것.
  

7. 살아남은 생명체들

• 이끼
• 겉씨식물 일부
• 은행나무[21]
• 소철[22]
• 종자양치식물을 제외한 양치식물[23]
• 속씨식물의 조상
• 버섯등 균류
• 바다나리, 불가사리 등 극피동물
• 곤충 - 강도래, 잠자리, 원시 망시류[24], 딱정벌레 등
• 어류
• 크세나칸투스, 은상어목 등의 연골어류[25]
• 조기어류
• 폐어와 실러캔스 등의 육기어류[26]
• 양서류
• 석형류
• 프로콜로돈목
• 프로테로수쿠스과등 지배파충형류[27]
• 리스트로사우루스, 모스코리누스 등 일부 단궁류
• 두족류 - 암모나이트, 오소콘
• 그 외 플랑크톤 등 상당수의 미생물

8. 대멸종 이후

9. 둘러보기 틀

10. 관련 문서

• 자연과학 관련 정보 - 지질학 - 고생대
• 페름기
• 대멸종
• 시베리아 트랩
• 초화산
• 중생대
• 트라이아스기