[화석] 영국 서머싯에서 발견된 3억 9천만 년 된 화석 숲은 세계에서 가장 오래된 숲

서머싯에서 발견된 세계에서 가장 오래된 화석 숲에서 나온 쓰러진 나무 줄기 세부 모습. 출처: BBC / 크리스 베리

 
(2024년 3월 10일) 3억 9천만 년 전으로 추정되는 세계에서 가장 오래된 화석 숲과 나무 잔해가 영국 데번Devon과 서머싯Somerset 해안 높은 사암 절벽 사이에서 발견되었다.

이 나무들은 당시 유럽 일부였던 고대 붉은 사암 대륙Old Red Sandstone continent 동쪽 해안을 뒤덮은 거대한 숲 일부였을 것으로 추정한다.

이로써 서머싯에서 발견된 숲은 이전 기록 보유자인 미국 뉴욕 주 카이로Cairo 숲보다 400만 년에서 500만 년 더 오래된 것으로 밝혀졌다. 이 새로운 발견은 우리에게 무엇을 알려줄까?

칼라모피톤Calamophyton으로 확인된 이 나무들은 야자수와 매우 유사하지만, 줄기가 가늘고 속이 비었다.

잎은 없었지만, 가지에는 잔가지와 같은 구조물이 달려 있었고, 높이는 2~4미터(6.6~13.1피트)에 달했으며, 성숙하면서 가지를 떨어뜨렸다.

이러한 특징을 비롯한 여러 가지 발견이 지질학회지The Journal of the Geological Society에 발표된 새로운 연구에서 밝혀졌다.
 

당시 숲은 현대의 숲과는 매우 다른 모습이었으리라. (CNN / Peter Giesen/Chris Berry)

초기 수목 발달: 데본기 시대Devonian Period

케임브리지 대학교 연구진이 발견하고 카디프 대학교 전문가들이 감정한 이 화석들은 최대 2미터(6.6피트) 길이 불완전한 줄기와 작은 가지들을 포함한다.

이 화석들은 클라독실롭시드(Cladoxylopsids)라고 알려진 초기 수목 한 종류다.

연구팀은 클라독실롭시드가 약 500만 년 동안 육상 생태계를 지배했으며, 이후 약 3억 8500만 년 전에 현대적인 목본 식물woody trees이 출현했다고 밝혔다.

이 숲은 데본기(4억 1900만 년 전부터 3억 5800만 년 전까지)에 속하며, 생명체가 육지로 이동하기 시작한 중요한 시기를 나타낸다.

실제로 데본기는 지구 최초의 숲이 형성되고 식물이 놀라울 정도로 다양화하며 환경에 적응한 시기와 관련이 있다.

"데본기는 지구 생명체에 근본적인 변화를 가져왔습니다. 나무와 다른 식물들이 뿌리 시스템을 통해 퇴적물을 안정시키는 데 도움을 주면서 물과 땅이 상호작용하는 방식 또한 바뀌었지만, 초기 숲에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

이 화석에 담긴 증거는 지구 발달의 중요한 단계를 보여줍니다. 바로 강이 이전과는 근본적으로 다른 방식으로 작용하기 시작해 오늘날과 같은 강력한 침식력을 갖게 된 시기입니다."

케임브리지 대학교 지구과학과 닐 데이비스Neil Davies 교수는 보도자료를 통해 밝혔다.

데본기 말에는 중요한 진화적 이정표가 세워졌다.

최초의 종자식물seed-bearing plants 출현은 식물 진화에 중요한 발전이었으며, 이후 지질 시대에 현대 겉씨식물gymnosperms과 속씨식물angiosperms이 진화할 수 있는 토대를 마련했다. 

데본기에는 최초의 육상 동물, 주로 절지동물arthropods이 등장했다.

곤충과 거미류를 포함한 이러한 초기 육상 절지동물은 데본기 말에 이르러 육상 생태계에 확고히 자리 잡았으며, 이는 동물 생명체의 육상 진출에 중요한 전환점을 의미한다.
 

서머싯 절벽 물결 자국은 세계에서 가장 오래된 숲 바닥 화석이다. (CNN / Neil Davies)

가장 오래된 화석 기록과 지질 시대의 흐름

“이 칼라모피톤 나무는 영국에서 발견된 가장 오래된 화석 나무이며, 우리 식생 역사의 아직 밝혀지지 않은 부분을 보여줍니다. 나무 밑동이 살아있던 자리에 보존된 화석 숲의 기록은 지금까지 뉴욕 주 카이로Cairo와 길보아Gilboa에서 발견된 약 3억 8500만 년 전의 화석 숲으로 거슬러 올라갑니다.”

“암석 노출 지역이 제한적이고 접근이 위험하지만, 이번 발견은 현재까지 알려진 이러한 지질학적 현상의 가장 오래된 명확한 사례이며, 3억 9천만 년 전 가장 오래된 숲의 생태계에 대해 직접적으로 시사하는 바가 크다”고 크리스토퍼 베리Christopher Berry 박사는 같은 보도자료에서 설명했다. 

베리 박사는 카디프 대학교 지구환경과학부 선임 강사이며, 해당 화석들을 감정한 사람이다.

이 화석들은 브리스톨 해협Bristol Channel 남쪽 해안에 위치한 마인헤드Minehead 인근, 현재 버틀린스Butlin 휴양 캠프가 있는 곳에서 발견되었다.

과학자들은 이전에는 마인헤드를 포함한 영국 해안 지역에는 중요한 식물 화석이 없다고 생각했다.

그러나 이번 발견은 이러한 가정을 뒤집으며, 수억 년 전 초기 나무들이 지형을 형성하고 강둑과 해안선을 안정시키는 데 중요한 역할을 했다는 점을 보여준다고 CNN은 보도했다.

현장 조사는 영국에서 가장 높은 해안 절벽을 따라 진행되었으며, 일부 구간은 보트로만 접근 가능했다.

조사 결과, 사암 지층에서 데본기 시대 풍부한 식물 화석이 발견되었다.

당시 이 지역은 북서쪽 산맥에서 발원하는 작은 강들이 흐르는 반건조 평야였다.

연구진은 최초로 빽빽하게 들어선 나무 군락이 지형을 가로지르는 강 흐름 패턴에 영향을 미쳤을 것으로 추정했다.

이번 연구 결과는 초기 숲의 급속한 발달을 보여준다.

영국에서 발견된 화석은 한 종류의 나무만 있는 드문드문한 숲을 묘사하는 반면, 이전에 발견된 뉴욕주에서 발견된 가장 오래된 숲은 불과 400만 년 후의 것으로 추정되지만 덩굴처럼 땅을 타고 자라는 나무를 포함하여 훨씬 더 다양한 종을 보여주었다.

데이비스에 따르면, 서머싯의 식물상과 뉴욕의 식물상을 비교하는 것은 지질학적 시간 규모로 볼 때 얼마나 빠른 변화가 일어났는지 보여준다.

비교적 짧은 지질학적 시간 내에 식물상의 다양성이 눈에 띄게 증가한 것이다.

그 시대에 화석이 발견된 행맨 사암층(Hangman Sandstone Formation)은 현재 영국이 아닌 독일과 벨기에 지역과 지리적으로 연결되어 있었다.

행맨 사암층에서 발견된 것과 유사한 화석, 예를 들어 바다로 쓸려간 나무 조각들이 이 인접 지역에서도 발굴되었다.

"사람들은 영국 암석에 대한 연구가 충분히 이루어졌다고 생각하는 경우가 있지만, 이번 연구는 재조사를 통해 중요한 새로운 발견을 할 수 있음을 보여준다"고 데이비스는 결론지었다.
 
"새로운 생명체" 화석, 데본기 생태계 재조명
https://historylibrary.net/entry/Devonian-World

"새로운 생명체" 화석, 데본기 생태계 재조명