지질 주상도라는 불확실한 토대-진화론의 두 번째 기둥

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유성오(kierkeka)등록 2012.09.25 11:47
- 우리가 생명체의 느린 변화속도(진화)를 믿는 유일한 이유는, 퇴적암이 형성되는 데 오랜 시간이 걸렸다는 것을 지질학이 주장하고 있다는 사실입니다. (헉슬리, 1869년)

진화론의 중요한 토대 중의 하나가 '지질주상도' 이다. 이 지질주상도는 퇴적암 층들을 시기별로 분류 한 것으로 각각의 지층들은 수백만 년에서 수십억 년에 걸쳐 형성된 것으로 추정하고 있다. 세계 여기저기 땅 속에 흩어져 있는 암석(지층)들을 모두 모아서 형성된 순서를 정해 도표화 시킨 것이다. 그 순서 결정은 주로 암석에 포함된 화석에 근거한다.

지질주상도는 '지구의 이론'(1795년)이라는 책에서 제임스 허튼이 제안한 '동일과정설' 에 기초를 두고 있다. 그의 주장은, 충분한 시간이 주어진다면, 약하고 느린 지질 작용들도 대격변이 일으키는 결과들을 똑같이 만들어낼 수 있다는 것이었다. 이 주장이 찰스 라이엘에 의해 받아들여져 '지질학의 원리'(1830년)라는 책으로 출간되었고, 이책을 다윈은 비글호 항해기간 동안 여러 번 읽었다고 한다.

당시 사람들은 한 번 또는 몇 번의 대격변적인 홍수로 말미암아 지구의 지질학적 특징들이 형성되었다(격변설)고 생각했었다. 라이엘은 격변설을 반박하고 동일과정설(오랜 시간 동안 서서히 만들어짐)을 뒷받침할 수 있는 증거를 찾기 위해 돌아다녔다. 그러다가 찾은 장소가 바로 '쟈긴스' 였다. 거기서 그는 석탄층에 수직으로 서 있는 나무화석들을 발견하였다. 홍수에 의해 휩쓸리는 상황에서도 수직으로 서 있는 나무들, 이것은 있을 수 없는 일이라고 라이엘은 주장했다. 그의 논증은 사람들에게 먹혀들어갔다. 점차적으로 격변설은 입지가 좁아졌고, 동일과정설이 대세가 되었다. 과연 라이엘이 제시했던 논증은 옳았던 것일까?

세인트 헬렌산의 화산 폭발(1980년)로 홍수가 난 후, 스프릿 호수에서는 수직으로 떠있는 통나무들이 관찰되었다. 나무들은 수직으로 선 상태(물을 더 많이 흡수한 부분이 먼저 가라앉음)에서 파묻혔다. 스프릿 호수 바닥에 대한 수중 음파탐지 결과 수많은 통나무들이 수직으로 묻혀있음이 드러났다. '홍수에 휩쓸리는 상황에서 나무가 수직으로 서 있는 것은 불가능하다' 는 라이엘의 논증이야말로 비경험적(비과학적)인 추정(믿음)이었던 것이다.

지질주상도를 근거로 계산해 보면 지층은 대략 1년에 0.2미리미터 정도씩 퇴적 되었던  것으로 나온다. 이렇게 조금씩 오랜 시간 흙이 쌓이는 과정을 통해 암석(지층)이 만들어졌다면 그 안에서 발견되는 화석은 도대체 어떻게 만들어진 것일까. 오늘날 우리는 세계 어디에서도 화석을 함유한 암석이 형성되는 것을 볼 수가 없다. 왜 그럴까. 썩기 때문이다.

죽은 시체에 오랫동안 조금씩 흙이 퇴적 되어서는 결코 화석이 만들어질 수가 없다. 화석이 되기도 전에 썩어버리거나 다른 동물에게 먹혀버릴 것이기 때문이다. 그래서 여전히 자연에서는 많은 생물이 죽고 사람들도 죽어서 숱하게 매장되지만, 화석이 만들어지는 과정을 발견하지 못하는 것이다. 갑작스런 대규모의 퇴적에 의해 사체가 완전히 매몰됨으로써 보호되지 않는 한, 화석이 만들어지는 것은 불가능하다. 지층 속의 담겨 있는 화석들은 서서히 이루어진 퇴적에 의해 지층의 형성되었다는 입장에 동의하지 않고 있는 것이다.

수십억 마리의 물고기가 떼죽음 당한 화석층이라든가, 다양한 육상생물(코끼리, 돼지, 코뿔소, 원숭이 등)의 뼈가 뒤범벅이 되어있는 인도의 시왈리크 화석층, 수많은 공룡뼈들이 함께 얽혀있는 화석층 등 수백미터 이상의 거대한 화석무덤들은 서서히 이루어진 퇴적이라는 전제를 무색케 한다. 석탄층에서 발견된 화석 나무를 보면 크기가 6미터 이상이다. 만일 1년에 0.2미리미터씩 서서히 퇴적이 이루어졌다면, 그 나무들은 화석이 되기도 전에(6미터 덮는 데 3만년) 썩어 없어져 버리지 않았을까. 더군다나 거대한 육식 공룡들의 경우, 사체가 박테리아에 부패되거나 포식자에게 먹히는 것을 막으려면 수십 미터의 퇴적물이 필요하다. 이런 규모라면 아주 조금씩 아주 오랜 기간 동안의 퇴적이 아니라, 순식간 대규모의 매몰로서 설명하는 게 더 가능성 있지 않을까. 

미국의 글레셔 국립공원에 '루이스 충상단층' 이라 불리는 것이 있다. 이곳에서는 '백악기 셰일층(1억5천만년전)' 이 밑에 있고, '캄브리아기 석회층(10억년전)' 이 위에 있는 기현상을 볼 수가 있다. 지층의 순서가 완전히 뒤바뀐 것이다. 이것을 오래된 지층이 젊은 지층 위로 밀려 올라간 것(충상단층)이라고 해명한다. 그러나 실제로 위로 밀고 올라갔다고 할 만한 증거가 보이지 않는다는 게 문제다. 길이가 약 480 킬로미터, 폭이 24~80 킬로미터나 되는 큰 지층이 솟구쳐서 수십 킬로미터를 이동했는데도 말이다.

스위스의 글라루스 충상단층은 더욱 요상하다. 가장 젊은 '신생대 에오세 지층' 이 맨 아래에 있고, 그 위에 '중생대 쥬라기 지층' 이 있고, 맨 위에 가장 오래된 '고생대 페름기 지층' 이 놓여 있다. 세 지층이 완전히 역순으로 놓여 있는 것이다. 이들은 도대체 어떤 식으로 자리바꿈을 한 것일까.

가장 지층 구조를 잘 볼 수 있다는 미국의 그랜드캐년에서도 문제는 발견된다. '미시시피기' 와 '캄브리아 지층' 이 교대로 반복해서 나타나는 것이다. 어떻게 2~3억 년의 시간 차이가 나는 두 개의 지층만이(다른 지층은 빠져 버리고) 교대로 반복해서 나타날 수가 있는 것일까? 동일과정설로는 도저히 설명할 수 없는 현상들이다. 이처럼 지층이 뒤바뀌어져 있는 현상은 전세계 500 여개 이상의 지역에서 발견되고 있다.

긴 시간을 두고 지층이 형성되었다면 순서가 뒤바뀌는 이상한 현상이 자주 발생해서는 곤란하다. 수백만 년에서 수십억 년에 걸쳐서 만들어진 지층이기에 그렇다. 그러나 순서가 뒤바뀐 충상지층이 너무도 많이 발견된다는 것은, 지층들이 오랜 시간 서서히 만들어졌다는 동일과정론의 가정에 문제가 있음을 시사한다. 대홍수와 같은 격변에 의해서 지층이 순식간에 만들어졌다고 가정을 바꾸면 지층이 뒤바뀐 현상들이 무리 없이 설명되지 않는가.

진화론자들은, 지층의 깊이에 따른 화석들의 분류가 그 생물들이 살았던 시기가 달랐기(진화의 순서) 때문이라고 말한다. 화석이 땅속 깊이 있을수록 진화 순서상 앞 단계에 해당한다는 것이다. 그런데 진화의 뒷단계인 생물 화석(조류나 포유류 등)이 진화의 앞단계인 생물 화석(파충류 공룡 등)보다 아래에서 발견되는 경우가 있곤 한다. 가정과 상충하는 결과가 발생하는 것이다. 과연 지층의 깊이가 시간(진화)의 순서라는 가정은 맞는 것일까. 

홍수와 같은 격변에 의해 지층이 순식간에 생겼다는 입장에서 보면, 지층의 깊이에 따른 화석의 분류는 그 생물들이 살았던 지역(위치)과 생물의 운동성이 서로 달랐음을 보여주는 것이 된다. 즉, 가장 깊은 곳의 작은 바다 생물들은 초기 퇴적물이 급격히 밀려들면서 일차적으로 매몰되었기에 지층의 맨 아래쪽에서 주로 화석이 나온다. 반면에 조류나 포유류와 같은 것들은 홍수로 인한 초기의 재앙으로부터 어느 정도 도망칠 수(운동성)가 있었기에 보다 위쪽 지층에서 화석이 주로 나온다. 이런 관점에서는 화석이 뒤바뀌어 나타나는 현상도 충분히 설명이 된다. 때때로 어떤 종의 생물들은 떠밀려 다니다 보면, 얼마든지 다른 지역(위치)에서 퇴적 될 수가 있기 때문이다.
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