지구의 역사: 두 판 사이의 차이

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[[파일:Geological time spiral.png|섬네일|right오른쪽|300px|지질학적 시간을 그림으로 표현한 것.]]
'''지구의 역사'''는 [[지구]]가 형성된 이후 현재까지의 [[역사]]를 간단히 기술한다. 지구가 [[태양계]]의 일원으로서 탄생한 것은 지금으로부터 약 45억년46억년 전이라고 생각된다. 최초의 지구 내부가 [[핵 (행성)|핵]], [[맨틀]], [[지각 (지질학)|지각]]으로 나뉘는 과정에서 최초의 해양이나 대기를 형성하였다. 지구상에 최초의 생명이 출현한 것은 약 30억년37억년~39억년전 전쯤이다쯤이다. 생명이 출현할 때까지의 지구의 상태를 생각할 자료는 극히 적으므로, [[운석]], 운철(隕鐵) 따위의 자료나 다른 천체의 성질 등에서 추정하고 있다. 생명이 출현한 뒤부터의 지구의 연대는 생물이 발달한 단계에 [[고생대]], [[중생대]], [[신생대]]로 나뉘고, 각 지질 시대는 더욱 세분화된 연대로 구분된다. 이들 시대에 일어났던 갖가지 변동에 의하여 오늘날의 대륙과 해양이 완성되고, 생물계에는 점차로 고등생물이 출현하여 마침내 [[인류]]의 탄생을 보기에 이르렀다.
 
== 태양계의 형성 ==
{{본문|태양계의 형성과 진화}}
 
[[파일:Protoplanetary-disk.jpg|섬네일|[[원시 행성계 원반]]의 모식도]]
[[태양계]] 형성의 표준 모델은 [[성운설]]이라고 하는 이론에 기초한다.<ref>{{서적 인용|성=Encrenaz|이름=T.|제목=The solar system|연도=2004|출판사=Springer|위치=Berlin|isbn=978-3-540-00241-3|쪽=89|판=3판3}}</ref> 이 이론에 의하면, 태양계는 우주 먼지와 기체가 모여 회전하는 거대한 구름인 [[태양 성운]]으로부터 형성되었다. 구성 성분은 [[빅뱅]] 직후 만들어진 [[수소]]와 [[헬륨]], 그리고 [[초신성]]에서 방출된 무거운 [[원소]]들이었다. 45억 년 전, 근처 초신성의 [[충격파]]의 영향으로 성운은 수축하기 시작하였으며, 회전 속도도 빨라지기 시작하였다. 이로 인해 [[각운동량]], [[중력]], [[관성]]이 증가하면서 성운은 회전축에 수직으로 납작해져 [[원시 행성계 원반]]을 이루었다. 내부의 큰 물질들의 충돌로 인한 [[섭동 (천문학)|섭동]]으로 킬로미터 크기의 [[원시행성]]이 만들어졌다.<ref name=Goldreich1973>{{저널 인용 | 저자=P. Goldreich, W. R. Ward | 제목=The Formation of Planetesimals | 저널=Astrophysical Journal | 연도=1973 | volume=183 | 쪽=1051–1062 | bibcode=1973ApJ...183.1051G | doi=10.1086/152291 | ref=harv }}</ref>
 
각운동량이 작았던 성운의 중심부는 빠르게 압축되었고, 이로 인해 열이 생성되면서 수소가 헬륨으로 [[핵융합]]하기 시작하였다. 곧 [[T 타우리 별]]이 연소되면서 [[태양]]을 만들었다. 한편, 성운의 외곽부에서는 [[물질]]이 응축되기 시작하면서 원시 행성계 원반은 여러 개의 고리로 나뉘게 되었다. 비교적 더 큰 우주먼지와 잔해들은 서로 뭉치면서 (강착) 행성을 만들었다.<ref name="Goldreich1973/"> Earth formed in this manner about 4.54&nbsp;billion years ago (with an [[Measurement uncertainty|uncertainty]] of 1%){{r|age_earth1c|age_of_earth_faq|USGS1997|age_earth4}} and was largely completed within 10–20&nbsp;million&nbsp;years.{{r|Yin}} The [[solar wind]] of the newly formed T Tauri star cleared out most of the material in the disk that had not already condensed into larger bodies. The same process is expected to produce [[accretion disks]] around virtually all newly forming stars in the universe, some of which yield [[Extrasolar planet|planets]].{{r|Kokubo2002}}The proto-Earth grew by accretion until its interior was hot enough to melt the heavy, [[siderophileSiderophile element|siderophile]] [[metal]]s. Having higher [[densityDensity|densities]] than the silicates, these metals sank. This so-called ''[[iron catastrophe]]'' resulted in the separation of a [[primitive mantle]] and a (metallic) core only 10&nbsp;million years after the Earth began to form, producing the layered [[Structure of the Earth|structure of Earth]] and setting up the formation of [[Earth's magnetic field]].</ref><ref>Charles Frankel, 1996, ''Volcanoes of the Solar System,'' Cambridge University Press, pp. 7–8, {{ISBN|978-0-521-47770-3}}</ref> 이러한 과정으로 지구는 약 45.4억년 전에 형성되었을 것으로 보이며, 1000~2000만 년 후 완전한 행성을 이루었다. 응축되지 못한 먼지는 [[태양풍]]에 의해 바깥으로 밀려났다.
[[태양계]] 형성의 표준 모델은 [[성운설]]이라고 하는 이론에 기초한다.<ref>{{서적 인용|성=Encrenaz|이름=T.|제목=The solar system|연도=2004|출판사=Springer|위치=Berlin|isbn=978-3-540-00241-3|쪽=89|판=3판}}</ref> 이 이론에 의하면, 태양계는 우주 먼지와 기체가 모여 회전하는 거대한 구름인 [[태양 성운]]으로부터 형성되었다. 구성 성분은 [[빅뱅]] 직후 만들어진 [[수소]]와 [[헬륨]], 그리고 [[초신성]]에서 방출된 무거운 [[원소]]들이었다. 45억 년 전, 근처 초신성의 [[충격파]]의 영향으로 성운은 수축하기 시작하였으며, 회전 속도도 빨라지기 시작하였다. 이로 인해 [[각운동량]], [[중력]], [[관성]]이 증가하면서 성운은 회전축에 수직으로 납작해져 [[원시 행성계 원반]]을 이루었다. 내부의 큰 물질들의 충돌로 인한 [[섭동 (천문학)|섭동]]으로 킬로미터 크기의 [[원시행성]]이 만들어졌다.<ref name=Goldreich1973>{{저널 인용 | 저자=P. Goldreich, W. R. Ward | 제목=The Formation of Planetesimals | 저널=Astrophysical Journal | 연도=1973 | volume=183 | 쪽=1051–1062 | bibcode=1973ApJ...183.1051G | doi=10.1086/152291 | ref=harv }}</ref>
 
원시 지구는 강착 과정으로 점차 크기를 키워갔으며, 내부는 뜨거워져 [[중금속]]인 [[친철원소]]들이 액화되기 시작하였다. 금속들은 토양을 이루는 [[규소]]염보다 더 무거웠기 때문에 가라앉았는데, 이 과정을 '''철의 대변혁''' (iron catastrophe)이라고 하여 지구 형성 1000만 년 후 원시 [[맨틀]]과 [[내핵]]이 분리되고 [[지구 자기장]]이 생겨난 사건이다.<ref>Charles Frankel, 1996, ''Volcanoes of the Solar System,'' Cambridge University Press, pp. 7&#x2013;87–8, {{ISBN|0-521-47770-0}}</ref> 지구 최초의 대기는 태양 성운에서 비롯한 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소로 이루어졌다. 이 원소들은 이후 태양풍과 지구의 열로 인해 우주로 날려져버렸다.
각운동량이 작았던 성운의 중심부는 빠르게 압축되었고, 이로 인해 열이 생성되면서 수소가 헬륨으로 [[핵융합]]하기 시작하였다. 곧 [[T 타우리 별]]이 연소되면서 [[태양]]을 만들었다. 한편, 성운의 외곽부에서는 [[물질]]이 응축되기 시작하면서 원시 행성계 원반은 여러 개의 고리로 나뉘게 되었다. 비교적 더 큰 우주먼지와 잔해들은 서로 뭉치면서 (강착) 행성을 만들었다.<ref name="Goldreich1973/"> Earth formed in this manner about 4.54&nbsp;billion years ago (with an [[Measurement uncertainty|uncertainty]] of 1%){{r|age_earth1c|age_of_earth_faq|USGS1997|age_earth4}} and was largely completed within 10–20&nbsp;million&nbsp;years.{{r|Yin}} The [[solar wind]] of the newly formed T Tauri star cleared out most of the material in the disk that had not already condensed into larger bodies. The same process is expected to produce [[accretion disks]] around virtually all newly forming stars in the universe, some of which yield [[Extrasolar planet|planets]].{{r|Kokubo2002}}The proto-Earth grew by accretion until its interior was hot enough to melt the heavy, [[siderophile element|siderophile]] [[metal]]s. Having higher [[density|densities]] than the silicates, these metals sank. This so-called ''[[iron catastrophe]]'' resulted in the separation of a [[primitive mantle]] and a (metallic) core only 10&nbsp;million years after the Earth began to form, producing the layered [[Structure of the Earth|structure of Earth]] and setting up the formation of [[Earth's magnetic field]].</ref><ref>Charles Frankel, 1996, ''Volcanoes of the Solar System,'' Cambridge University Press, pp. 7–8, {{ISBN|978-0-521-47770-3}}</ref> 이러한 과정으로 지구는 약 45.4억년 전에 형성되었을 것으로 보이며, 1000~2000만 년 후 완전한 행성을 이루었다. 응축되지 못한 먼지는 [[태양풍]]에 의해 바깥으로 밀려났다.
 
원시 지구는 강착 과정으로 점차 크기를 키워갔으며, 내부는 뜨거워져 [[중금속]]인 [[친철원소]]들이 액화되기 시작하였다. 금속들은 토양을 이루는 [[규소]]염보다 더 무거웠기 때문에 가라앉았는데, 이 과정을 '''철의 대변혁''' (iron catastrophe)이라고 하여 지구 형성 1000만 년 후 원시 [[맨틀]]과 [[내핵]]이 분리되고 [[지구 자기장]]이 생겨난 사건이다.<ref>Charles Frankel, 1996, ''Volcanoes of the Solar System,'' Cambridge University Press, pp. 7&#x2013;8, {{ISBN|0-521-47770-0}}</ref> 지구 최초의 대기는 태양 성운에서 비롯한 수소와 헬륨 같은 가벼운 원소로 이루어졌다. 이 원소들은 이후 태양풍과 지구의 열로 인해 우주로 날려져버렸다.
 
== 명왕누대와 시생누대 ==
{{본문|명왕누대|시생누대}}
 
지구 역사상 첫 [[누대]] (이언)는 [[명왕누대]]로 지구 형성부터 38억년 전의 [[시생누대]]까지를 뜻한다. 가장 오래된 바위는 40억년 전 형성되었으며 가장 오래된 퇴적 [[지르코늄]] 결정이 44억 년 전, [[지각 (지질학)|지각]]이 형성된 지 얼마 안 되어 만들어졌다. 이 시기 원시 행성 중 하나가 지구에 부딪쳐 지각과 맨틀을 방출시키면서 달이 형성되었다는 이론을 [[거대충돌 가설]]이라고 한다.
 
다른 별들에 남은 [[충돌구|크레이터]] 수로 추측할 때 약 41억년 전부터 38억년 전까지는 '''제2 폭격기''' (Late heavy bombardment)라 불리는, 수많은 운석이 지구에 쏟아진 시기가 있었던 것으로 추측된다. 또 거대한 열의 흐름으로 인해 화산 활동이 매우 심했다. 그러나 이 시기의 퇴적 지르코늄 결정이 발견되었다는 사실은 이미 당시 물이 바다나 대양의 형태로 존재했다는 증거이다.
 
시생누대 초기, 지구는 편이었다. 이 시기 대기는 [[산소]]와 [[오존층]]이 없었으므로 대부분의 생명체는 살아남기 힘들었다. 그럼에도 불구하고, 35억년 전의 [[화석]]이 발견됨에 따라 과학자들은 시생누대 초기를 원시 생명의 출현 시기로 보고 있다.
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=== 달의 형성 ===
{{본문|달|거대충돌 가설}}
[[파일:Giantimpact.gif|섬네일|right오른쪽|달이 형성되는 과정을 그림으로 나타낸 것]]
지구의 [[자연위성]]인 달은 태양계 다른 위성과 비교해볼 때 상대적으로 크다. [[아폴로 계획]] 동안에 얻은 달의 암석을 연대 측정해보면 약 45.3억년으로 적어도 태양계가 형성된 지 3000만 년이 지난 후에 만들어진 것으로 보인다.
 
달의 형성 과정에 대해 설명하려면 다음과 같은 질문에 답할 수 있어야된다. 먼저, 달은 밀도가 낮고 작은 금속성 중심부가 있다. 두 번째로, 물이나 휘발성 원소가 존재하지 않는다., 세 번째로, 산소 동위원소의 상대적 농도가 비슷하다. 수많은 형성 가설 중 가장 잘 받아들여지는 가설은 '''거대충돌 가설''' (giant impact hypothesis)로, [[화성]] 크기의 물체가 원시 지구와 충돌하면서 달이 형성되었다는 것이다.
 
이 “거대충돌”은 공룡 멸망의 원인이 된 운석 충돌의 1억 배 정도의 에너지를 냈을 것이며, 지구 외곽 일부를 기화시키고 지구와 원시 행성 둘 다 액화시키기에 충분했다. 맨틀 중 일부가 방출되어 지구 주변의 궤도에 자리잡았다. 이 설명은 달에 금속이 극히 적다는 사실을 설명할 수 있다. 몇 주 내로 방출된 맨틀은 중력의 영향으로 구 형태로 변하였고, 이것이 달이 되었다.
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판의 이동은 [[맨틀 대류설|맨틀 대류]] 때문에 일어나는 것으로, 지구 내부에서 바깥으로 흐르는 열의 움직임 때문이다. 이로써 [[해령]]에서는 판이 생성되고 [[해구]]에서는 판의 [[섭입]]으로 파괴가 일어난다. 시생누대 초기, 맨틀은 오늘날보다 더 뜨거운 섭씨 1600도 정도였으므로, 맨틀 대류의 속도도 더 빨랐다. 명왕누대와 시생누대 시기에는 해구가 더 많았고, 판이 더 작았을 것으로 추측된다.
 
이 과정과 제2 폭격기를 거치면서 원시 지각은 소멸되었다. 첫 대륙 지각은 명왕누대 말기인 40억년 전쯤 등장하였다. 이 [[대륙 지각]] 조각들을 [[대륙괴]] (크레이톤)이라고 하는데, 이들이 모여 오늘날의 대륙이 기원한 중심부를 만들었다.<ref>[http://adsabs.harvard.edu/abs/2004AGUSM.T41C..01B “What is a craton?”, Bleeker, W., 2004년 5월, American Geophysical Union 춘계 학회]</ref> 발견된 가장 오래된 바위는 [[캐나다]]의 [[북아메리카]] 대륙괴에서 발견된 [[섬록암]]이다. 이 바위들에는 열로 인해 변모한 모습과 당시 존재한 강물이나 바닷물로 인해 떠밀려온 모래가 퇴적된 모습이 보인다. 크레이톤은 대개 두 가지 [[지층]]으로 구성되었는데, 그 중 첫 번째 지층이 [[그린스톤 대]]이다. 그린스톤은 해구에서 발견되는 퇴적암과 유사하여 시생누대의 섭입 과정이 있었다는 증거로 사용되기도 한다. 두 번째 지층은 [[규장질]]의 연한 바위로, [[토날라이트]], [[트로젬암]], [[화강섬록암]] 등으로 이루어져있다 (이 세 가지 성분의 이니셜을 따 TTG-지층이라고 불린다).
 
=== 대양과 대기 ===
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두 번째 대기를 이룬 휘발성 기체는 지구 내부 물질들이 서로 부딪치면서 기화되어 생성되었을 것으로 추측된다. 그러므로 지구가 형성되기 시작했을 때도 대양과 대기를 존재했을 것으로 보인다. 새로운 대기는 [[수증기]], [[이산화탄소]], [[질소]], 기타 기체로 구성되었을 것으로 추측된다.
 
1 [[천문 단위|AU]]의 거리에 있는 미행성체의 경우 지구에 수분을 공급하지 못했을 것으로 보이는데, 이는 태양 성운이 너무 뜨거워 얼음이 형성되기 어렵고, 수증기로 암석의 수화가 일어나기에는 너무 오래 걸리기 때문이다.<ref name=Selsis>{{서적 인용 |성=Selsis |이름=Franck |chapter=Chapter 11. The Prebiotic Atmosphere of the Earth |제목=Astrobiology: Future perspectives |권=305 |쪽=267&ndash;286267–286 |연도=2005}}</ref> 지구에 물을 공급한 것은 2.5 AU 이상 떨어진 거리에서 날아온 운석과 원시 행성들이었으며, 유성 역시 어느 정도 공급했을 것이다.
 
지구가 식으면서 [[구름]]이 만들어졌고, 여기서 내린 비는 대양을 만들었다. 바다가 만들어진 시기는 적어도 44억년 전쯤이라는 것이 밝혀진 바 있다. 시생누대 초기부터 이미 지구를 뒤덮고 있었던 것이다. 이렇게 옛날부터 대양이 만들어졌다는 사실을, 과거에는 '''젊을수록 어두운 태양의 역설'''(faint young Sun paradox)이라는 주장 때문에 입증하기 힘들었는데, 이는 별들이 나이가 들수록 더 밝아지고 태양은 당시 현재의 70%의 에너지만을 방출하고 있었으므로, 지구가 얼음으로 뒤덮였을 것이라는 논리이다. 현재는 당시 이산화탄소와 메탄의 양이 충분해 온실 효과를 일으켰을 것으로 보고 있다. 이산화탄소는 화산 활동으로, 메탄은 초기 미생물에 의해 생산되었다.
 
=== 생명의 기원 ===
원시 대기와 바다가 만들어지는 과정에 대해 흥미를 갖는 것은, 이로 인해 생명이 탄생할 수 있는 환경이 형성되었기 때문이다. 무생물에서 생물이 나타난 과정에 관해선 수많은 모델이 있으나 무엇이 옳다고 결론 내려지지는 못하는 상황이다.
 
생명의 탄생에 있어 첫 단계는 [[핵산]]과 [[아미노산]] 등 생명을 구성하는 단순한 [[유기물]]이 만들어지는 화학 반응이었다. [[1953년]] 이뤄진 [[밀러 실험|밀러-유리 실험]]은 물, [[메테인|메탄]], 암모니아, 수소가 있는 혼합 기체에서 번개의 역할을 하는 전기 스파크로 그런 분자들이 만들어짐을 확인하였다. 밀러-유리 실험에 쓰였던 혼합 기체는 원시 지구의 대기와 조성이 같지는 않았으나, 이후 원시 지구 대기와 좀 더 유사한 조성을 사용한 실험에서도 같은 결과가 나왔다. 최근 [[컴퓨터 시뮬레이션]]에 의하면 지구가 형성되기 전부터 원시 행성계 원반에서 그러한 유기물이 만들어졌을 수 있다는 결론을 내렸다.
 
생명의 탄생을 위해 넘어야할 그 다음 고비는 세 가지 – 자신과 유사한 자손을 낳는 능력 ([[자가증식]], 스스로 에너지를 생산하고 결함을 고치는 능력 ([[물질대사]]), 음식이 들어오고 노폐물이 나가며, 원치 않는 물질은 막아내는 경계막 ([[세포막]]) - 가 있다.
 
==== 자가증식: RNA 세계 ====
[[파일:DNA replication split.svg|섬네일|180px|upright위오른쪽|거의 모든 생명체는 [[DNA]]를 복제한다. DNA의 복제 시스템은 원시 자가증식 때보다 훨씬 정교하고 복잡하게 진화하였다]]
 
아무리 단순한 생물체라도 [[DNA]]를 통해 자신의 유전 정보를 기록하고 [[RNA]]와 [[단백질]]을 이용해 이 정보를 “읽어” 활용한다.
 
[[리보자임]]이라 불리는 RNA 분자가 스스로의 증식과 단백질의 합성을 [[촉매]]할 수 있다는 사실은 초기 생명체가 RNA로 이루어졌다는 가설을 낳았다. 이로써 수많은 자가증식과 [[돌연변이]], [[유전자 이동]]이 이뤄졌던 '''[[RNA 세계]]'''가 만들어졌을 것이다. [[RNA]]는 이후 더 안정하고 더 큰 분자를 만들 수 있어 생명체의 다양성을 확보할 수 있는 [[DNA]]로 대체되었다. 리보자임은 세포 내의 “단백질 공장”인 [[리보솜]]의 주요 구성 성분으로 아직 남아있다.
 
인공으로도 짧지만 자가증식이 가능한 RNA 분자를 만든 적이 있으나, 자연계에서 RNA가 저절로 만들어질 수 있는가에 대해서는 논란이 있어왔다. 일부 과학자들은 RNA 이전에 [[펩타이드핵산|PNA]], [[트레오스핵산|TNA]], [[글리세롤핵산|GNA]]가 먼저 존재했다가 RNA로 대체되었을 것으로 보고 있다.<ref>[http://news.dongascience.com/PHP/NewsView.php?kisaid=20120127100000000230 이재웅, “생명의 기원을 밝힐 열쇠는 TNA?”, 더사이언스, 2012년 1월 27일]</ref> 이외에도 어떤 결정이나 양자계가 RNA 전에 자가증식을 담당했을 것이라 보는 입장도 있다.
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=== 산소 혁명 ===
{{참고|오존층}}
[[파일:Lake Thetis-Stromatolites-LaRuth.jpg|섬네일|right오른쪽|[[오스트레일리아]] 서부 [[테티스 호수]] 해안에 있는 [[스트로마톨라이트]]. 스트로마톨라이트는 지구의 첫 생명의 흔적이 발견된 암석이기도 하다]]
[[파일:Banded Iron Formation Barberton.jpg|섬네일|[[남아프리카]] 바버톤 그린스톤 대에서 발견된 [[호상철광층]]. 적색 층은 산소가 있었을 때, 회색 층은 산소가 없었을 때 형성되었다]]
최초의 세포는 주변 환경에서 에너지와 음식물을 섭취하였으며, [[발효]] 과정으로 에너지를 만들어냈다. 발효는 혐기성, 산소가 없는 환경에서만 가능한 과정이었으며, [[광합성]]하는 세포가 만들어지면서 에너지원을 직접 생산해내는 세포가 생겨났다.
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대기 내 산소 중 일부는 [[자외선]]과 반응하여 [[오존]]을 형성하였고, 곧 [[오존층]]을 만들었다. 오존층은 자외선을 흡수하여 지구상 생명체가 생존할 수 있게 해주었다: 오존층이 없이는 자외선의 폭격에 생명체들이 치명적인 돌연변이를 일으켜 살아남을 수 없었던 것이다.
 
또 산소량이 늘어나자 산소의 독성으로 인해 대부분의 생물이 죽었으며 ('''산소 대재앙''' (oxygen catastrophe)이라고 한다), 독성에 저항이 있는 생물만 살아남았고, 일부는 산소로 자신의 신진 대사를 촉진시키는 쪽으로 진화하였다.
 
=== 눈덩이 지구 ===
{{본문|눈덩이 지구}}
 
태양의 광도는 시간이 지날수록 밝아져, 평균 10억년 당 6%씩 증가하였고, 지구가 받는 열도 증가하였다. 그러나 연구에 따르면, [[원생누대]] 초기는 오히려 그전에 비해 지구가 냉각되었다. 남아프리카 쪽에서 발견되는 [[빙하]]는 22억년 전쯤의 것이다. 이러한 빙하 생성기를 [[휴로니안 빙기]]라 하며, 적도 부근까지 얼어붙어 “[[눈덩이 지구]]”를 만들었을 것으로 과학자들은 보고 있다.
 
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=== 진핵생물의 출현 ===
[[파일:Plagiomnium affine laminazellen.jpeg|섬네일|이끼 세포 내의 엽록체]]
 
현대의 [[분류학]]은 생명체를 3 [[역 (생물학)|역]]으로 나눈다. 각각 도메인이 기원한 시기는 확실치 않다. [[세균역]]이 처음 갈라져 나왔으며, 20억년 전쯤 [[고균역]]과 [[진핵생물역]]이 만들어졌을 것으로 본다. 진핵생물은 세균과 고균, 즉 원핵생물보다 훨씬 복잡한 시스템을 가졌으며 크기가 컸다.
 
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=== 원생누대의 초대륙 ===
[[파일:Positions of ancient continents, 550 million years ago.jpg|섬네일|right오른쪽|5.5억년 전의 초대륙]]
2.5억년 전까지의 판의 이동 경로는 대륙 경계, 해양 지각의 자기장 방향과 원시 자기극 등을 통해 비교적 정확하게 추측할 수 있다. 그 이전의 경우 단서가 부족하여 이동을 추측해내기가 훨씬 어렵다.
 
지구의 역사상, 모든 대륙이 하나로 뭉쳐 초대륙을 형성한 때가 간간히 있었다. 정확히는 알 수 없으나, 적어도 10억 ~ 8.3억년 전에는 모든 대륙이 하나로 뭉쳐 초대륙 [[로디니아]] (Rodinia)를 형성하였다. 이는 첫 초대륙은 아니었는데, 첫 초대륙은 20억년 전 처음 만들어졌으며 [[컬럼비아 (초대륙)|컬럼비아]] (Columbia) 또는 누나 (Nuna)라는 이름으로 불린다.<ref name="Zhao1">{{저널 인용 |doi=10.1016/S0012-8252(02)00073-9 |이름=Guochun |성=Zhao |공저자저자2 = Cawood, Peter A.; |저자3 = Wilde, Simon A.; |저자4 = Sun, M. |연도=2002 |저자제목=Review of global 2.1–1.8 Ga orogens: implications for a pre-Rodinia supercontinent |저널=Earth-Science Reviews |권=59 |issue=1–4 |쪽=125–162 }}</ref><ref name="Zhao2">{{저널 인용 |doi=10.1016/j.earscirev.2004.02.003 |이름=Guochun |성=Zhao |공저자저자2=Sun, M.; |저자3=Wilde, Simon A.; |저자4=Li, S.Z. |연도=2004|제목=A Paleo-Mesoproterozoic supercontinent: assembly, growth and breakup |저널=Earth-Science Reviews |권=67 |issue=1–2 |쪽=91–123 }}</ref>
 
로디니아가 8억년 전 해체된 후, 대략 5.5억년 전 [[판노티아]] (Pannotia) 또는 벤디아 (Vendia)라 불리는 초대륙이 형성되었을 것으로 추측된다. 그러나 6.1억년 전 [[로렌시아]] (Laurentia)라는 대륙이 떨어져나오면서 모든 대륙이 하나로 뭉치진 못했을 것이며, 원생누대 말기에는 대부분의 대륙이 하나로 뭉쳐 남극 부근에 위치하였을 것이라고 추측된다.
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=== 원생누대 후기 ===
[[파일:Spriggina Floundensi 4.png|섬네일|5.8억년 전, [[에디아카라기]]의 동물 화석]]
원생누대가 끝날 때까지 눈덩이 지구는 적어도 두 번 있었다. 이것은 [[크라이오제니아기]]인 7.1억 ~ 6.4억년 전에 일어났다.<ref>{{뉴스 인용| url=http://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100304142228.htm| 제목=Snowball Earth: New Evidence Hints at Global Glaciation 716.5 Million Years Ago |newspaper=Science Daily|date=2010년 3월 4일 |accessdate=2012년 4월 18일}}</ref> 당시에 빙하기가 생긴 이유는 확실치 않으나, 로디니아 초대륙의 형성과 관계가 있다고 본다. 로디니아 초대륙이 적도 부근에 위치했기 때문에 [[풍화|화학적 풍화]] 작용이 증가했고 이에 따라 이산화탄소 농도가 감소하면서 기온이 낮아졌다는 것이다. 빙하기에는 지구가 [[만년설]]로 뒤덮이면서 화학적 풍화가 감소하였고, 이는 빙하기가 끝나게 되는 원인이 되었을 것으로 본다. 이외에도 화산 작용이 증가하면서 빙하기가 종결되었다는 설도 있다.
 
크라이오제니아기 후에는 [[에디아카라기]]가 시작되었는데, 이때 새로운 다세포 생명체가 많이 생겨났다.<ref>{{뉴스 인용|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2008/01/080103144451.htm| 제목=Two Explosive Evolutionary Events Shaped Early History Of Multicellular Life|newspaper=Science Daily|date=2008년 1월 3일 |accessdate=2012년 4월 18일 }}</ref> 왜 이러한 사건이 이 시기에 일어났는지는 확실치 않으나 빙하기의 종결과 관련이 있어보인다있어 보인다. [[에디아카라 생물군]]이라 불리는 새로운 생명체들은 이전에 비해 더 크고 다양하였다. 에디아카라 생물군 대부분은 분류 체계가 확실치 않으나 일부는 현대 생물의 기원이 되었다.
 
== 현생누대 ==
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==== 고생대의 환경과 지리 ====
[[파일:Pangaea continents.svg|lang=ko|섬네일|right오른쪽|[[판게아]]는 3억년 ~ 1.8억년 전 존재했던 [[초대륙]]이었다.]]
고생대 말기, 판노티아 대륙이 해체되면서 [[로렌시아]], [[발티카]], [[곤드와나]] 등의 대륙으로 나뉘었다.<ref>{{웹 인용 | url = http://evolution.berkeley.edu/glossary_entry/glossary.php?word=Pannotia | 제목 = Pannotia | work = UCMP Glossary | accessdate = 2006-03-12 | archive-date = 2012-02-04 | archive-url = https://web.archive.org/web/20120204040911/http://evolution.berkeley.edu/glossary_entry/glossary.php?word=Pannotia | url-status = dead }}</ref> 대륙의 이동으로 새로운 해양 지각이 형성되는데, 이러한 지각은 오래된 지각보다 밀도가 낮아 위로 뜨고, 그로 인해 해수면이 상승하게 된다. 그 이유로, 고생대 당시 대륙의 많은 부분이 물에 잠겨있었다.
 
고생대 초기는 오늘날보다 따뜻했으나, 오르도비스기가 끝날 때쯤에는 짧은 [[빙하기]]가 존재해 빙하가 남극 지역을 뒤덮었었다. 이 시기, 몇 차례의 대량 멸종이 일어나면서 [[완족류]], [[산호]], 삼엽충, [[태형동물]] 등이 자취를 감췄다. 이는 아마도 해수의 온도가 점점 낮아져 생물들이 살기 어려워져서인 것으로 추측된다. 이러한 멸종 후에는 좀 더 환경에 적응된 다양한 새로운 생물들이 출현하였다.
 
로렌시아와 발티카 대륙은 4.5억 ~ 4억년 전 서로 충돌하여 [[유라메리카]] (Euramerica) 또는 로루시아 (Laurussia)를 형성하였다.<ref>{{웹 인용 |성=Murphy |이름=Dennis C. |url=http://www.devoniantimes.org/who/pages/euramerica.html |title=The paleocontinent Euramerica |work=Devonian Times |edition=4판4 |date=2006년 5월 20일 |accessdate=2012년 4월 18일 |archive-date=2019년 10월 19일 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191019083225/http://www.devoniantimes.org/who/pages/euramerica.html |url-status= }}</ref> 이로 인해 형성된 산맥은 [[스칸디나비아]], [[스코틀랜드]], 북부 [[애팔래치아]] 등에서 찾아볼 수 있다. [[데본기]] (4.16억 ~ 3.59억년 전)에는 곤드와나와 시베리아가 유라메리카 쪽으로 이동하여 충돌, 조산 운동을 일으켰다. 시베리아의 경우 [[석탄기]] (3.59억 ~ 2.99억년 전)에 유라메리카와 충돌하였는데, 이로써 판게아가 완성되었다.
 
==== 생물들의 육지 군락화 ====
[[파일:Devonianscene-green.jpg|섬네일|[[데본기]] 생물군의 묘사도]]
오존층이 형성되어 자외선이 흡수되면서 육지 위에서의 생물들의 생존률이 증가하였고, 점차 진화가 일어나기 시작했다. [[원핵생물]]은 아마 26억년 전부터 육지에 자리잡았을 것이다.
<ref name="Battistuzzi2004">{{저널 인용|성=Battistuzzi|이름=Fabia U|공저자저자2=Feijao, Andreia, |저자3=Hedges, S Blair|저널=BMC Evolutionary Biology|연도=2004|권=4|issue=1|쪽=44|doi=10.1186/1471-2148-4-44|제목=A genomic timescale of prokaryote evolution: insights into the origin of methanogenesis, phototrophy, and the colonization of land}}</ref> 이후 판노티아가 형성되었다가 해체되는 사이 어류가 진화하였고, 캄브리아기에서 오르도비스기를 거치면서 식물과 진균이 육지에서 생활하기 시작하였다. 가장 오래된 진균과 식물의 화석은 4.8억년 전의 것이며, 분자생물학적인 연구에 따르면 진균은 10억년, 식물은 7억년 전부터 존재했을 것으로 추측된다. 처음 육지 동물이 출현한 시기는 정확하지 않으며, 첫 육지 동물의 화석은 4.5억년 전 살았던 [[절지동물]]에 속하는 [[배각류]]의 것이다.
 
==== 네발동물의 진화 ====
[[파일:Tiktaalik BW.jpg|섬네일|right오른쪽|네발동물의 조상인 [[틱타알릭]]]]
 
[[턱]]을 가진 첫 어류 ([[유악류]])는 [[오르도비스기]]에 출현하였다. 크기도 대체로 커져, 7m까지 자라는 [[판피류]]인 [[둔클레오스테우스]] 등이 존재하였다.
 
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==== 곤충의 진화 ====
[[파일:Meganeura monyi au Museum de Toulouse.jpg|섬네일|right오른쪽|[[석탄기]]에 살았던 거대한 [[메가네우라]]의 화석]]
 
[[절지동물]]이 육지에 언제 진출했는지는 확실하지 않다. 약 4억 2천만년 전 [[실루리아기]] 후기의 지층에서 [[배각강]]에 속하는 [[다지류]]의 몸통 화석이 발견되었지만, 오르도비스기 후기의 지층에서 절지동물의 발자국 화석이 발견되었기 때문이다.<ref name="Wilson">{{저널 인용|journal=[[Journal of Paleontology]] |year=2004 |volume=78 |issue=1 |pages=169–184 |title=Morphology and taxonomy of Paleozoic millipedes (Diplopoda: Chilognatha: Archipolypoda) from Scotland |author=Heather M. Wilson & Lyall I. Anderson |url=http://jpaleontol.geoscienceworld.org/cgi/content/abstract/78/1/169 |doi=10.1666/0022-3360(2004)078<0169:MATOPM>2.0.CO;2}}</ref> 육지에 진출한 절지동물은 [[외골격]]의 도움으로 육상생활에 쉬이 적응했고, 당시의 어떤 육지 동물보다 다양하게 분화되었다. [[곤충]]은 데본기 초기의 화석이 가장 오래된 것이며, 이 화석종은 이미 날개를 달고 있었다는 의견이 있다.
 
[[곤충]]이 어떤 절지동물에서 진화했는지는 논란의 여지가 있는데, [[갑각류]]와 가까운 관계의 생물에서 진화했을 가능성이 높다. 곤충은 식물질과 유기물을 섭식하여 초기 육상 생태계 순환에 기여하였고, 가슴의 측배엽판에서 날개를 진화시켜 생물 역사상 최초로 하늘을 지배하였다. [[석탄기]]와 [[페름기]]에는 현생 곤충의 조상이 되는 다양한 고생대형 곤충군이 등장하였는데, 이 중 [[메가네우라]]는 날개 편 크기가 무려 50~70cm에 달하는, 지구 역사상 가장 큰 곤충이었다. 바퀴벌레의 친척(Blattoptera)도 주요한 육상 곤충이었다.
 
[[페름기 대멸종]]은 곤충에게도 유일했던 대멸종이었다.<ref>{{서적 인용|author=Sole RV, |author2=Newman M|editor=Canadell JG, |editor2=Mooney, HA|chapter=Extinctions and Biodiversity in the Fossil Record|title=Encyclopedia of Global Environmental Change, The Earth System – Biological and Ecological Dimensions of Global Environmental Change (Volume 2) |publisher=Wiley |location=New York |year=2003 |pages=297–391 |isbn=0-470-85361-1 |oclc= |doi= |accessdate=}}</ref> 하지만 [[중생대]]에는 새로운 곤충의 목(目)이 등장했고, 꽃가루 매개자 곤충이 등장했다. [[백악기]]와 [[신생대]]에는 속씨식물의 번성으로 곤충의 종류가 급격하게 다양해졌다.
 
=== 중생대 ===
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중생대는 2.51억년 ~ 6600만년 전까지로,<ref>{{저널 인용|author= Renne, Paul R. |year=2013 |title= Time scales of critical events around the Cretaceous-Paleogene boundary |journal=Science |volume=339 |pages=684–688 |doi=10.1126/science.1230492|bibcode = 2013Sci...339..684R |pmid=23393261 |issue=6120|display-authors=etal}}</ref> [[트라이아스기]], [[쥐라기]], [[백악기]]로 나뉜다. 중생대의 시작은 페름기의 마지막에 있었던 대량 멸종기 직후로, 이 멸종기에 지구상 생물종의 95%가 멸망하였다. 중생대의 마지막은 공룡의 멸종으로 잘 알려진 백악기의 대량 멸종 사건이다. 페름기의 대량 멸종기는 화산 활동, 운석 충돌, 수산화메탄의 기화, 해수면 상승 등이 복합적으로 작용했을 가능성이 높다. 남은 생물들 중 특히 파충류에서 [[공룡]]이 진화하였으며, 이들은 2억년 전 트라이아스기 마지막에 있었던 멸종기를 살아남아 지구상 척추동물의 대다수를 차지하였다. 당시에도 포유류가 있었으나 [[쥐]]를 닮은 작은 동물들이었을 것이다. [[곤충]]은 여전히 다양성을 유지했으며, 현생 곤충의 목(目)에 속하는 것들이 대거 등장하였고, 백악기 [[속씨식물]]의 등장으로 꽃가루받이의 중요한 역할을 구실하게 되었다.
 
1.8억년 전, 판게아는 [[로라시아]]와 [[곤드와나]]로 나뉘었다. 최초의 새로 알려져있는 [[시조새]]는 1.5억년 전쯤에 존재하였다. 최초의 [[개화식물]]의 화석이 발견된 것은 백악기로, 1.32억년 전 일이다. [[익룡]]이 조류와의 경쟁에서 패하면서 공룡의 쇠락이 시작되었을 것으로 생각되며, 6600만 년 전 [[유카탄 반도유카탄반도]] 쪽에 운석이 충돌하여 현재의 [[칙술루브 크레이터]]를 만들었다. 이로 인해 대량의 입자와 수증기가 대기에 부유하면서 태양광을 차단하였고, 대멸종이 일어나면서 백악기와 중생대의 막을 내렸다.
 
=== 신생대 ===
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==== 조류의 다양화 ====
백악기 대멸종에서 유일하게 살아남은 수각류 공룡인 조류는 신생대에 번성하였다. 거대한 포유류가 없는 지역에서는 고대한거대한 크기의 [[공포새]]가 등장하여 상위 포식자 역할을 했다. 이들은 날개가 퇴화하여 날기보다는 걸어서 이동했으며, 소형 포유류를 잡아먹고 살았다. 공포새는 거대 포유류가 등장하면서 쇠퇴한다. 현생 조류가 나타난다.
 
==== 식물의 다양화 ====
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==== 인류의 진화 ====
{{본문|인류의 진화}}
 
600만년 전 살았던 아프리카 유인원으로부터 두 가지 동물이 진화하였으며, 둘 중 하나는 [[이족보행]]을 시작하여 인류가 되었다. 200만년 전 뇌의 크기가 상당히 커지면서 호모 (''Homo''), 즉 [[사람속]]이 처음 나타났다. 이 시기, 인류가 아닌 다른 동물은 [[침팬지]]와 [[보노보]]로 갈라졌다.
 
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==== 문명 ====
{{본문|세계의 역사}}
[[파일:Da Vinci Vitruve Luc Viatour.jpg|섬네일|right오른쪽|[[레오나르도 다 빈치]]의 [[비트루비우스적 인간]]은 르네상스 시기의 예술과 과학의 발전을 잘 보여준다]]
 
[[파일:Da Vinci Vitruve Luc Viatour.jpg|섬네일|right|[[레오나르도 다 빈치]]의 [[비트루비우스적 인간]]은 르네상스 시기의 예술과 과학의 발전을 잘 보여준다]]
 
인류는 역사의 90%를 [[수렵채집사회|수렵과 채집]]을 하며 살아왔다. 언어가 복잡해지면서, 기억하고 정보를 전달하는 능력이 [[밈]] (meme)을 만들어냈다. 문화의 발전 속도가 곧 생물의 진화 속도를 따라잡았으며, [[역사]]가 시작되었다. [[기원전|BC]] 8500~7000년 [[중동]]의 [[비옥한 초승달 지대]] (Fertile Crescent) 사람들은 체계적으로 농사를 시작하여 [[농업]]이 시작되었다. 이는 주변 및 멀리 떨어진 지역으로도 확대되거나 별개로 시작되어 대부분의 인간이 정착 생활을 하게 되었다. 농업 생활은 안정적이고 생산성도 이전에 비해 더 컸으므로 인구 수가 증가할 수 있었다.
 
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==== 최근 사건 ====
[[파일:Bruce McCandless II during EVA in 1984.jpg|섬네일|1984년 [[챌린저 우주왕복선]]을 타고 [[우주]]에 나간 [[브루스 맥캔들레스]]가 우주 유영을 하는 모습]]
 
20세기 중반부터는 [[핵무기]], [[컴퓨터]], [[유전 공학]], [[나노기술]] 등 과학 분야의 큰 발전이 있었다. 의사 소통과 수송 기술이 발전하면서 경제의 세계화가 이루어져 일상 생활에도 많은 영향이 있었다. [[민주주의]], [[자본주의]] 등의 문화적 사고가 나타났으며, 인구수 증가와 [[지구 온난화]]가 환경 문제로 대두되었다.
 
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* Torsvik, T. H., “The Rodinia Jigsaw Puzzle”, Science, 2003년 5월 30일, 300권 5624호 1379-1381쪽
* [http://tolweb.org/tree?group=Angiosperms&contgroup=Spermatopsida Soltis, Pam et al, “Angiosperms”, The Tree of Life Project, 2005] {{웨이백|url=http://tolweb.org/tree?group=Angiosperms&contgroup=Spermatopsida |date=20200202012512 }}
* [http://sci.waikato.ac.nz/evolution/plantEvolution.shtml “Plant Evolution”, Evolution for teaching, 2004년 10월] {{웨이백|url=http://sci.waikato.ac.nz/evolution/plantEvolution.shtml |date=20120728225355 }}
* Willis, K. J. et al, ”The Evolution of Plants”, Oxford University Press, 2002, 93쪽
* Runkel, Anthony C. et al, “Tropical shoreline ice in the late Cambrian: Implications for Earth's climate between the Cambrian Explosion and the Great Ordovician Biodiversification Event”, GSA Today, 2010년 11월 1일, 4-10쪽
* [http://www.snowballearth.org/cause.html “What caused the snowball earths?”, snowballearth.org, 2006&ndash;20092006–2009]
* [http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/_0_0/endosymbiosis_03 “From prokaryotes to eukaryotes”, 캘리포니아 대학 고생물학과]
* Canup, R.M. et al, “Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation”, Nature, 2001, 412권 708–712쪽
* [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X05002773 Cavosie, A. J. et al, ”Magmatic δ<sup>18</sup>O in 4400-3900 Ma detrital zircons: A record of the alteration and recycling of crust in the Early Archean”, Earth and Planetary Science Letters, 2005, 235권 3-4호 663-681쪽]
* {{저널 인용|author=Michael S. Engel & David A. Grimaldi |year=2004 |title=New light shed on the oldest insect |journal=[[네이처|Nature]] |volume=427 |pages=627–630 |doi=10.1038/nature02291 |pmid=14961119 |issue=6975}}
* [https://web.archive.org/web/20181004181733/http://www.nl.go.kr/nl/search/SearchDetail.nl?category_code=ct&service=KOLIS&vdkvgwkey=262308038&colltype=DAN_HOLD&place_code_info=GM&place_name_info=A&manage_code=MA&shape_code=B&srchFlag=Y&lic_yn=N&mat_code=GM&recomno= 스콧 R. 쇼. <곤충 연대기>(원제 <Planet of the Bugs>). 2015년 11월 6일. 행성B이오스.]
 
== 추가 읽기문헌 ==
* 제임스 루어 저, 김동희 외 역, “지구(푸른 행성 지구의 모든 것을 담은 지구 대백과사전)”, 사이언스북스, 2006
* 일본 뉴턴프레스 저, “지구(우주에 떠있는 기적의 행성)”, 뉴턴코리아, 2011
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[[분류:지구|역사]]
[[분류:지리학의 역사]]
[[분류:지질학 이론]]
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