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공룡을 죽이는 소행성이 지구의 열대우림을 급격하게 변화시킨 이유

약 6,600만 년 전, 지금의 콜롬비아에서 매우 다른 유형의 열대우림이 번성했습니다. 양치류가 펼쳐졌습니다. 우뚝 솟은 침엽수가 하늘에 닿았습니다. 꽃이 만발한 관목은 그 나무들 사이의 캐노피의 큰 틈을 통해 그들에게 흘러 내리는 햇빛을 씻었습니다. 그런 다음 소행성이 지구에 충돌했습니다. 하룻밤 사이에 모든 것이 바뀌었습니다.

불덩어리의 충격은 대규모 멸종 사건을 일으켰습니다. 그것은 지구상의 모든 생명체의 75% 이상을 멸종시켰습니다. 그것은 또한 지구의 열대우림의 대대적인 변화를 시작했습니다. 햇볕이 내리쬐는 반개방 삼림 지대도 사라졌습니다. 그 자리에 오늘날 아마존의 전형적인 나무인 어둡고 빽빽하고 무성하고 축축한 나무로 뒤덮인 넓은 땅이 있는 숲이 생겼습니다. 연구원들은 4월 2일 사이언스에서 이 숲 변형에 대한 새로운 증거를 설명했습니다.

그들은 수만 개의 꽃가루, 포자, 잎 화석을 분석했습니다. 이것들은 현재 콜롬비아의 남미 국가에 걸쳐 39개 사이트에서 나왔습니다. 모든 화석은 7000만년에서 5600만년 전 사이의 것입니다.

그런 다음 팀은 어떤 식물이 이러한 유해를 남겼는지 평가했습니다. 그들은 지배적이었던 단서를 제공했습니다. 그들은 또한 어떤 곤충이 그들과 상호 작용했는지 지적했습니다. 그리고 그 증거는 놀라웠습니다. 지구를 흔드는 우주 암석이 충돌하면 숲 생태계가 갑자기 변한다는 것을 보여주었습니다.

연구원들은 즉시 식물 다양성이 45% 감소했다고 보고했습니다. 오래된 숲의 풍부한 다양성이 되살아나려면 600만 년이 걸릴 것입니다. 그럼에도 불구하고 이 열대우림은 결코 예전 같지 않을 것입니다.

Carlos Jaramillo는 “한 번의 역사적 사고가 열대우림의 생태학적, 진화적 궤적을 바꾸었습니다.”라고 말합니다. 그는 Smithsonian Tropical Research Institute의 과학자입니다. 파나마 파나마시티에 있습니다. 그곳에서 그는 고대 꽃가루 연구를 전문으로 합니다. 그의 팀의 새로운 데이터가 보여주는 것은 “오늘날 우리가 가지고 있는 숲은 실제로 6600만년 전에 일어난 일의 부산물”입니다.

그 불덩어리는 일련의 변화를 일으켰습니다.

멸종 사건 직전에 열대림에는 매우 다양한 종들이 서식했습니다. 녹지의 대략 절반은 꽃이 만발한 나무와 관목이었습니다. 나머지 절반은 침엽수와 양치류와 같은 종이었습니다. 불 덩어리 이후 양치류와 침엽수는 거의 사라졌습니다. 꽃이 만발한 나무와 관목이 이어졌습니다. 결국 그들은 숲의 식물 종의 약 90퍼센트가 될 것입니다.

왜 완전히 명확하지 않습니다.

6,600만 년 전 백악기 말기에 그 지역은 오늘날과 마찬가지로 덥고 습했습니다. 그러나 그 기후만으로 숲의 구조가 생겨난 것은 아닐 것입니다. 거대한 목이 긴 초식 공룡이 그곳에 살았습니다. 지구상에서 가장 큰 동물인 이 용각류는 숲 캐노피의 열린 틈을 유지하는 데 도움이 되었을 것이라고 Jaramillo는 설명합니다. 이것은 빛이 땅에 도달하게 할 것입니다. 그러나 소행성이 충돌했을 때 이들과 대부분의 다른 공룡은 사라졌습니다. 특정 식물 군도 그랬습니다.

그런 다음 토양에 변화가있었습니다. 따뜻하고 습한 백악기 동안 잦은 비는 토양에서 영양분을 침출하여 씻어냈을 것입니다. 그들이 남긴 척박한 토양은 침엽수와 같은 나무를 선호했을 것이라고 Jaramillo는 설명합니다. 이 나무는 “매우 적은 양의 음식으로 자라는 놀라운 능력”을 가지고 있었습니다. 그것은 그들이 꽃이 만발한 나무와 관목을 이길 수 있게 해주었다.

그러나 소행성 충돌의 여파로 광범위한 화재로 인한 재가 땅에 펄럭였을 것입니다. 이것은 아마도 비료인 인을 토양에 뿌렸을 것입니다. 더 많은 영양분을 사용할 수 있게 되면 꽃이 피는 나무와 관목이 우세해질 수 있다고 연구원들은 말합니다. 시간이 지나면서 이 종들은 이제 숲 바닥에서 태양을 차단하는 밀집된 군집에서 하늘을 향해 자라도록 진화했습니다. 이 두껍고 닫힌 캐노피는 충돌 직후에 나타났습니다.

숲의 전반적인 다양성은 회복하는 데 훨씬 더 오래 걸렸습니다. 시간이 지나면서 새로운 종들이 등장하여 이 변화하는 생태계의 다른 부분을 점유했습니다. 곤충 공동체도 변했습니다. 연구원들은 식물을 먹는 곤충과 식물 사이에 서로 다른 상호 작용의 흔적이 있는 잎 화석을 발견했습니다. 소행성이 충돌하기 전에 여기에는 전문 생물이 포함되었습니다. 일부는 나뭇잎에 조심스럽게 구멍을 뚫었습니다. 다른 사람들은 잎사귀를 뼈대까지 벗겨 낼 수 있습니다.

다른 곤충들과 식물을 우적우적 씹어먹는 무리들은 좀 더 “일반주의자들”이었습니다. 그들은 다양한 식물을 먹을 수 있습니다. 공저자인 콘래드 라반데이라(Conrad Labandeira)는 이 동물들이 “대체로 영향을 받지 않고 [멸종 사건]을 통해 끽끽거리는 것 같았다”고 말합니다. 그는 고대 생명을 전문으로 하는 생태학자입니다. 그는 워싱턴 D.C.에 있는 스미소니언 국립 자연사 박물관에서 일하고 있습니다. 특정 식물 유형에 더 많이 의존하던 일부 오래된 전문가들은 이제 “완벽하게 성장했습니다”라고 Labandeira는 말합니다. 여기에는 잎 광부, 잎 피어싱 및 잎 빨판이 포함됩니다.

충격의 길이에 대한 교훈

여기에 설명된 삼림 변형은 삼림 벌채와 같은 오늘날 인간 활동의 장기적인 영향에 적용할 수 있는 귀중한 교훈을 제공합니다. “새로운 다양성을 창출하는 데는 지질학적 시간이 걸립니다.”라고 Jaramillo는 말합니다. 지질학적으로 그는 수백만 년 동안 지속될 수 있는 시간 척도를 의미합니다. 그는 데이터에 따르면 숲을 되살리려면 나무를 다시 심는 것보다 훨씬 더 많은 일이 필요할 수 있다고 말합니다.

Elena Stiles는 멸종 사건 직후 열대 우림에 일어난 일에 대한 최초의 포괄적인 그림이라고 말합니다. 그녀는 시애틀에 있는 워싱턴 대학교에서 일하는 고생물학자입니다. 그녀는 새로운 연구에 참여하지 않았습니다. 과거에는 멸종 사건 직전과 직후의 시간에 대한 대부분의 분석이 북미 또는 훨씬 더 남쪽에서 나왔다고 그녀는 지적합니다. 열대 지방은 대체로 간과되었습니다. 이유가 있습니다. “열대 지방에는 [소행성 충돌 전후의] 경계가 보존된 곳이 없습니다.”라고 그녀는 말합니다. 이 지역의 화석도 거의 없습니다.

사실, 그녀는 새로운 데이터가 남아메리카의 종 다양성에 대한 오랜 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있다고 말합니다. “오랫동안 사람들은 이 모든 다양성이 어디서 오는지 궁금해했습니다.”라고 Stiles는 말합니다. 일부 연구자들은 대륙의 기후 때문이라고 추측했습니다. 아니면 다른 대륙과의 오랜 고립이 원인일 수도 있습니다. “그래서 정말 흥미롭습니다.” 그녀는 “이 대량 멸종 사건이 [오늘날] 이렇게 독특하게 만든 메커니즘 중 하나일 수 있었다”는 사실을 이제 알게 되었다고 말합니다.

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