석탄기의 산소와 이산화탄소의 운명 왜 지구가 추워지...

석탄기의 산소와 이산화탄소의 운명


왜 지구가 추워지는데? 이것도 숲이 한 짓이다. 양치류 숲 활동으로 대기 중 산소 농도가 높아지는 동안 이산화탄소 농도가 줄어든 것이다. 이산화탄소 농도가 줄어드니 추워질 수밖에! “그게 광합성이야!”라고 하면 안 된다. 생태계는 순환을 통해 유지되는 것이다. 광합성을 통해 제거된 이산화탄소는 다른 방식으로 다시 돌려져야 한다. 하지만 석탄기의 늪과 숲은 그걸 하지 않았다. 아니, 하지 못했다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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석탄기의 울창한 나무들도 결국에는 죽는다. 죽으면 썩고 이 과정에서 이산화탄소가 다시 대기로 돌아간다. 이런 과정을 제대로 거친다면 지구 대기는 안정화될 것이었다. 하지만 이런 일은 일어나지 않았다.

석탄기의 나무들은 죽은 뒤 늪에 빠졌다. 늪 바닥은 산소가 없는 환경이다. 산소를 좋아하는 호기성 미생물이 활동할 수 없는 곳이다. 부패를 위해서는 산소 없는 환경을 선호하는 혐기성 미생물이라도 필요했지만 아직 나무를 분해하는 미생물들이 활발하지 못한 때였다. 이제 막 나무가 생겼으니 그런 미생물이 많지 않은 것은 당연했다.

늪지대에는 주기적인 홍수와 침하를 겪으면서 강과 다른 수역에서 쓸려 온 죽은 나무들이 쌓이기 시작했다. 홍수가 발생할 때마다 모래와 진흙이 추가되었다. 압력과 열을 받았다. 죽은 나무는 썩지 못하고 물리적, 화학적 반응을 했다. 이 과정에서 나무에서 수소와 산소 성분이 빠져나가고 탄소 성분만 남았다. 나무가 석탄이 된 것이다 - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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공룡의 기낭 - 새와 동일한 해부학적 구조 허파로...

공룡의 기낭
- 새와 동일한 해부학적 구조


허파로 들어온 산소는 기낭과 허파 사이의 얇은 막 너머로 확산한다. 숨을 내쉴 때 기낭에 담아둔 공기가 허파로 밀려 들어가서 허파 조직을 통해 공기가 지속적으로 흐른다. 공기의 흐름은 연속적이고 단방향이기 때문에 들숨과 날숨 모두에서 신선한 공기가 허파 표면을 지속적으로 통과한다. 따라서 허파는 항상 신선하고 산소가 풍부한 공기로 채워진다. 이 방식에 따르면 숨을 내쉴 때나 들이쉴 때나 항상 산소를 흡입할 수 있어서 산소가 부족한 환경에서 매우 이롭다.

공룡의 높은 호흡 효율은 신진대사율을 높였고 활동 수준을 지속적으로 높게 유지시켰다. 오랜 시간 에너지와 체력을 유지할 수 있는 공룡은 다양한 생태적 틈새에서 번성했다. 에베레스트산을 오를 때 우리 아르코사우루스는 정석대로 무산소 등정을 하는데 공룡은 산소마스크를 쓰고 오르는 셈이다. 내 입장에서 보면 일종의 반칙이다. 공룡의 후손인 새도 이 장치를 사용해 그 작은 몸으로 히말라야산맥을 넘을 수 있게 된다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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유전자 SLC16A11 우리는 뛰어난 사냥꾼이다. ...

유전자 SLC16A11


우리는 뛰어난 사냥꾼이다. 현생 아프리카코끼리보다 두 배 이상 거대한 팔라에올록소돈속 코끼리도 사냥한다. 그런데 항상 식량이 부족하다. 사냥에 매일 성공하는 게 아니지만 한번 성공하면 모든 무리가 배불리 먹고도 남는다. 남으면 썩어서 버리는데, 목숨 걸고 사냥한 식량을 그렇게 낭비할 수는 없다. 최대한 먹는다. 폭식을 하는 것이다. 무조건 먹어야 한다. 또 얼마 동안이나 기아에 허덕일지 모르기 때문이다.

우리 네안데르탈인은 있을 때 잔뜩 먹어서 몸에 지방을 쌓아둘 방법이 필요했다. 그래야 평소에 적게 먹어도 생존할 수 있다. 이것은 우리 의지로 할 수 있는 일이 아니다. 그런데 그 방법이 우연히 생겼다. 다행히 우리 몸에 SLC16A11 유전자가 생긴 것이다. 이 유전자는 빠르게 지방을 몸에 저장하는 역할을 한다.

그런데 이 유전자는 현대인의 몸속에 남아 현대인에게 비만과 당뇨 문제를 일으키고 있다. 아니, 우리 네안데르탈인의 유전자가 왜 현대인의 세포에 남아 있을까? - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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사하라 사막 남쪽의 아프리카인을 제외하면 전 세계 인류에게 우리 네안데르탈인의 유전자가 들어 있다. 전체 유전자의 1~4퍼센트 정도다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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남성형 탈모 유전자도 우리가 넘겨준 것이다. 아프리카 남부의 보츠와나공화국, 남아프리카공화국, 나미비아에 걸쳐 있는 칼라하리 사막에는 코이코이족과 산족이 산다. 이 둘을 합쳐서 코이산족이라고 한다. 코이산족 사람들 중에는 대머리가 없다. 탈모 유전자도 네안데르탈인에게서 왔다는 증거다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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물에 뜬 빙산이 녹으면 해수면이 내려간다 모든 물질...

물에 뜬 빙산이 녹으면 해수면이 내려간다


모든 물질은 고체보다 액체의 부피가 크고, 액체보다 기체의 부피가 더 크다. (고체〈액체〈〈기체) 분자 운동이 활발해지기 때문이다. 그런데 한 가지 예외가 있다. 그것은 바로 H₂O라는 물질이다. 그렇다. 얼음, 물, 수증기를 이루는 바로 그 물질이다. 역시 기체인 수증기는 액체인 물보다 부피가 훨씬 더 크다. 그런데 액체인 물보다 고체인 얼음의 부피가 더 크다. (액체〈고체〈〈기체)

이제 물에 떠 있는 빙산이 다 녹았다고 해보자. 수면 위에 있는 얼음이 녹아 바다로 들어갔으니 해수면 상승 효과를 일으킬 것이다. 수면 아래 있는 얼음이 녹으면 어떤 효과가 일어날까? 얼음이 차지하는 부피가 물이 차지하는 부피보다 크므로 빙산의 수면 아래 부분이 녹으면 해수면 하강 효과를 일으킬 것이다. 최종 결과는 어떻게 될까?

‘빙산의 일각’이라는 표현이 있다. 전 세계가 사용하는 표현이다. 영어로는 “It’s just the tip of the iceberg”라고 한다. 실제로 빙산은 전체의 10~20퍼센트만 해수면 위에 있다. 수면 윗부분이 일정하지 않은 까닭은 빙산의 크기와 모양 그리고 주변 바닷물의 온도에 따라 달라지기 때문이다.

아무튼 전체적으로 빙산이 다 녹으면 해수면이 높아지는 게 아니라 해수면이 낮아져야 한다. 그런데 왜 빙산이 녹으면 해수면이 높아진다고 걱정할까? 처음부터 내가 던진 질문에 함정이 있었다.

바다에 떠 있는 빙산만 녹으면 해수면은 절대로 높아지지 않는다. 그런데 빙산이 녹는 상황이라면 육지 위에 있는 얼음도 녹는다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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지구가 거대한 자석인 이유 지구의 구조는 양파처럼 ...

지구가 거대한 자석인 이유


지구의 구조는 양파처럼 여러 겹으로 되어 있다. 중심부터 내핵, 외핵, 맨틀, 지각으로 구분된다. 내핵과 외핵은 철과 니켈 같은 무거운 금속으로 구성되어 있다. 오랫동안 식지 않고 용융된 상태를 유지하면서 무거운 원소들이 아래쪽으로 내려간 것이다. 외핵은 아직도 액체 형태로 내핵을 돌고 있다. 금속 둘레를 금속이 돌면 자기장이 생긴다. 내핵 주변을 외핵이 돌면서 자기장이 만들어졌다. 지구는 거대한 자석이 되었다. 물과 DNA, RNA 같은 생명의 분자를 쪼개는 우주 입자인 태양풍을 지구 자기장이 막아주고 있다. 자기장 덕분에 지구에는 생명이 살 수 있는 것이다. - <찬란한 멸종>, 이정모 - 밀리의 서재
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