초대륙 판게아의 2차 분열과 인도양(印度洋, Indian Ocean)의 등장

약 1억4천만 년 전 초대륙 판게아의 남부인 곤드와나가 본격적으로 분열되기 시작하였다. 먼저 남아메리카와 아프리카가 분리되면서 남대서양이 등장하였는데 이들은 한 번에 분리된 것이 아니라 지퍼가 열리는 것처럼 남쪽에서 시작되어 점차적으로 북쪽으로 진행되어 왔기 때문에 남대서양은 남쪽이 더 넓어지게 되었다. 약 1억3천만 년 전에는 마다가스카르, 인도, 남극대륙 및 오스트레일리아가 남아메리카 및 아프리카와 분리되면서 인도양이 탄생하였고 약 1억 년 전에는 인도가 마다가스카르와 함께 남극대륙으로부터 분리되면서 오스트레일리아의 서해안에 동인도양이 등장하였다.

한편 북아메리카 대륙이 유럽과 분리되기 시작하면서 북대서양이 형성되어 남대서양과 연결되었고 이베리아(Iberia, 현재의 스페인(Spain)과 포르투갈(Portugal))가 프랑스(France)를 중심으로 반시계방향으로 회전을 하였으며 인도가 마다가스카르와 분리된 후 유라시아 대륙을 향하여 연간 약 15~20cm의 속도로 이동을 시작하여 인도양이 점점 넓어졌다. 그리고 대서양이 넓어지고 태평양이 좁아지면서 태평양 해양판이 북아메리카 서쪽과 아시아 동쪽으로 섭입되어 당시 태평양에 섬의 형태로 산재해 있던 여러 개의 작은 대륙들이 북아메리카 대륙과 합쳐져 알래스카(Alaska)와 캐나다 서부연안을 이루었고 아시아에서는 일본(日本, Japan)이 되었는데 이와 같이 해양지각의 일부가 대륙에 달라붙은 지괴를 이색적(異色的) 땅덩어리(exotic [suspect]terrane)라고 한다. 뿐만 아니라 쿠바(Cuba)와 히스파니올라(Hispaniola, 아이티(Haiti)와 도미니카(Dominica)가 있는 섬) 등 태평양에 있던 서인도제도(西印度諸島, West Indies)의 여러 섬들도 대서양쪽으로 이동되어 카리브 해(Caribbean sea)에 자리 잡게 되었으며 로키산맥(Rocky mountains)이 만들어지기 시작하였다.

또한 동아시아 지역에서는 섭입하는 해구의 영향으로 화성활동이 활발하여 한반도의 남부 경상도지방에는 넓은 퇴적분지인 경상분지(Kyongsang Basin)가 형성되었으며 여기에 하천, 호수의 퇴적물이 두껍게 쌓여 경상누층군(Kyongsang Supergroup)을 형성하였다.

백악기의 기후

백악기 초에는 겨울이면 양극지방에 눈과 얼음이 있었고 냉온대림이 이들 지역을 덮고 있었다. 그러나 백악기 말에는 대서양 중심부의 해저에 새로 대서양중앙해령(大西洋中央海嶺, Mid-Atlantic Ridge)이 만들어지면서 급속한 해저확장이 일어나 해수면(海水面, sea level)이 현재보다 100~200m 정도 더 높아졌으며 이로 인하여 얕은 바닷물이 현 대륙면적의 30% 정도를 덮는 바람에 지금의 지중해성 기후처럼 전반적으로 기후가 온화해졌다.

뿐만 아니라 적도지방에서 더워진 바닷물이 극지방까지 흘러가 이들 지역까지도 따뜻하게 만들었다. 따라서 백악기의 기후는 삼첩기나 쥐라기와 마찬가지로 오늘날보다 훨씬 따뜻해서 양극지방에도 얼음이 없었으며 이들 지역과 오스트레일리아의 남쪽에도 공룡과 야자나무가 있었다. 그리고 공룡들은 계절에 따라 난온대지역과 냉온대지역 사이를 이동하며 살았는데 예를 들어 초식성의 오리주둥이공룡인 에드몬토사우루스(Edmontosaurus)의 무리는 계절마다 3,000km 정도를 이동한 것으로 나타났다.

속씨식물의 출현과 공진화(共進化, coevolution)

백악기에도 초기에는 겉씨식물인 삼나무, 측백나무, 칠레삼나무 등과 같은 침엽수들이 주로 삼림을 이루었으나 수정을 위해서 이들처럼 꽃가루를 바람에 날려 운반하는 것은 상당히 비효율적인 방법이므로 식물들은 더 효율적인 방법을 찾게 되었다. 그래서 찾아낸 것이 당시까지 엄청나게 많아진 벌과 나비, 그리고 파리와 같은 곤충들을 유혹하여 꽃가루를 운반시키도록 하는 방안이었다. 더욱이 밑씨와 꽃가루가 가까우면 훨씬 더 효율적일 것이므로 밑씨를 가진 암술(pistil)과 꽃가루를 가진 수술(stamen)을 둘 다 가지고 있으면서 곤충이 좋아하는 파장의 색깔과 형태, 그리고 향기를 가진 현란한 모습의 꽃들이 등장하여 숲속을 수놓기 시작하였다. 그러나 자화수정(自花受精, self-fertilization)을 하게 되면 유성생식의 의미가 거의 없어지므로 많은 꽃들이 타화수정(他花受精, cross-fertilization)을 위하여 밑씨가 먼저 성숙한 후 수정이 되고 나면 자신의 수술이 꽃가루를 만드는 등 발육시기를 달리하고 있다. 처음에는 꽃들이 모든 종류의 곤충들을 다 받아들였으나 그렇게 되면 곤충들도 여러 종류의 꽃을 돌아다니게 되므로 같은 종의 꽃가루를 받게 될 확률이 줄어든다. 그래서 꽃들은 특정 곤충들이 더 좋아하는 방향으로 진화하게 되었으며 곤충들도 특정 꽃들에 더 적합하도록 진화하는 소위 꽃들과 곤충들 사이의 공진화가 시작되었다. 꽃에 따라서는 꽃가루를 이원화하여 수정용 꽃가루 외에 곤충이 좋아하는 먹이용 꽃가루를 따로 만들게 되었으며 어떤 꽃들은 꿀(화밀/花蜜, (floral) nectar)을 만들어내게 되었다. 그리고 꽃들이 맺은 열매는 초식동물들의 먹이가 되어 넓은 지역으로 퍼지게 된다.

마다가스카르의 숲속에 있는 앙그레쿰 세스퀴페달레(Angraecum sesquipedale)라고 하는 난은 흰색을 띤 꽃잎 중 하나에 40cm 길이의 좁고 긴 구멍이 있고 그 속에 몇 방울의 꿀을 가지고 있다. 이 난을 찾아오는 나방은 태엽처럼 둘둘 말린 혀를 가지고 있는데 그 혀를 펴면 길이가 40cm까지 늘어나서 그 혀를 구멍 속에 밀어 넣고 꿀을 빨아마시게 되며 그 과정에서 꽃가루를 운반하여 수정을 도와주게 된다(다윈이 이 난을 보고 이러한 곤충이 있을 것이라고 예언하였는데 후에 이 나방이 발견됨으로서 이 나방에게는 예언된 나방(predicted moth)이라는 이름이 붙게 되었음). 이와 같이 한 생명체가 다른 생명체와 짝을 이루어 서로 맞추어가면서 진화하는 것을 공진화라고 하며 그 관계는 난과 나방처럼 서로 도움이 되는 것도 있고 포식자와 먹이가 될 수도 있다. 자연계에 존재하는 모든 생명체는 많거나 적거나간에 서로 얽히는 짝이 있으며 이들은 동시에 진화하거나 하나가 먼저 진화하고 다른 것이 나중에 따라갈 수도 있지만 이들이 서로 도움이 되는 관계라면 서로에게 조금이라도 더 이익이 되는 가장 적합한 모습으로 적응해가며 서로 먹거나 먹히는 경쟁적인 관계라면 어떻게든 상대를 이길 수 있는 형태로 변화해 나간다. 다시 말해서 자연계에 존재하는 모든 생명체는 공진화의 그물에 갇혀 있으며 또 이와 같은 공진화로 인해서 수많은 새로운 종이 등장하기도 한다.

본격적 현화식물인 속씨식물의 조상이라고 여겨지는 마황류(麻黃類, gnetophyte)와 아케프럭터스(archaefructus) 같은 초기 속씨식물들이 이 시기에 등장하였다. 이들 초기 속씨식물들은 백악기 내내 작은 풀 정도의 크기를 유지하였으나 백악기 후기에 가서는 수목 같은 모습을 갖추게 되었다. 속씨식물이 차차 널리 퍼져나가자 중생대 삼림의 주종을 이루었던 소철류나 은행나무 등과 같은 겉씨식물들은 그 자리를 물려주게 되었으며 백악기 말에는 자작나무(birch) 비슷한 베툴리테스(Betulites), 버드나무(willow), 목련(magnolia) 등과 같은 속씨식물들이 숲을 이루어 공룡들의 삶의 터전이 되었지만 비만 많이 오면 오니키옵시스(Onychiopsis)와 같은 길이 약 50cm 정도의 작은 양치식물들도 여전히 번성하였다.

[임성빈 교수의 ‘빛의 환타지아’]