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급격한 화석형성 HOME > 자료실 > 급격한 화석형성
대격변적 파괴로 형성된 호주의 곤충 화석 지층
(An Australian Fossil Insect Bed Resulting from Cataclysmic Destruction)
Andrew A. Snelling

    곤충의 몸체는 연약하고 대부분 날 수 있기 때문에, 곤충들은 좀처럼 화석으로 발견되지 않는다고 생각하고 있었다. 곤충 화석에 대한 언급이 있긴 하지만, 대부분의 사람들은 호박(amber) 내에서 극적으로 화석화된 곤충들만을 생각하고 있다.1 하지만, 곤충 화석들이 연속적인 석탄층들을 포함한 미세한 세립질의 퇴적층에 보존되어 있는 것이 발견되었다.2


세계적으로 유명한 한 곤충 화석 지층이 호주의 중부 시드니에서 북쪽으로 대략 90마일(145km) 떨어져 있는 뉴캐슬의 벨몬트 워너 만(Belmont-Warner‘s Bay) 지역에서 발견된 것이다.3 이 지평층(horizon)는 대략 75cm 두께로, 단단한 세립질의 응회암질 규질암(tuffaceous chert)으로 이루어져 있다. 이 지층은 윗쪽으로 뉴캐슬 함탄층(Newcastle Coal Measures) 내의 경제적으로 이용되는 패씨펀 탄층(Fassifern Coal Seam) 하부 약 20m 아래에 놓여 있어서, 진화론적으로는 약 2억5000만년 된 후기 페름기 지층으로 간주되고 있다.4 곤충 화석층의 노두는 산마루를 따라 거의 3.2 km 정도 나타나 있다. 측면으로는 주변 지역의 주택지와 산업 개발 때문에 확인을 할 수 없었으나, 전반적으로 북서-남동 방향으로 1.6km 폭에 적어도 9.6km 길이로 확장되었을 것으로 여겨진다.


응회암질 규질암의 미세한 입자 크기 덕분에 그곳에 파묻힌 수많은 곤충들의 날개의 시맥(venation)까지도 세밀하게 보존될 수 있었다. 응회암질 규질암은 뚜렷한 층리와 명확한 절리에 의해 마름모꼴(rhomb-shaped) 블록으로 쪼개진다. 어떤 경우에는 신선하고, 회색에서 검은색 암석이 꽤 많이 규화되어 약간 반투명해져서, 모든 호상(banding) 구조가 없어졌다. 이 곤충 지층은 4.6-5.5m 두께의 사암층 위에 놓여져 있고, 이 사암층 아래에는 물에 의해 마모된 잔자갈(pebbles)로 이루어진(석탄 잔자갈을 포함한), 조립질로 단단하게 교결되어 있는 매우 두드러지는 역암층(conglomerate)이 있다. 밑에 놓여있는 사암층에는 최대 직경이 46cm인 절단된 나무줄기 화석을 포함한 나무 화석(fossil wood)이 풍부하다.


발견된 곤충 화석들은 몸체 일부를 포함하여 날개가 대부분인데, 1898년 이 응회암질 규질암 내에서 처음으로 확인되었고, 그 뒤에 거의 2,000 여개의 표본이 수집되어 시드니에 있는 호주 박물관에 등록되었다.5 1입방 피트 당 평균적으로 10-20개의 곤충날개 화석이 있는 것을 외삽법으로 계산해서, 이 지층 내에는 1평방 마일 당 약 수억 개의 곤충날개 화석이 보존되어 있을 것으로 추정되고 있다.


그와 동시에 곤충 군집들의 다양성도 뛰어난데, 97속(genera)의 약 145종(species)의 곤충들이 이 지층에서 기록되었다.6 진화론적 관점으로 벨몬트(Belmont) 곤충 군(fauna)은 북반구에서 지질학적 연대에 상응하는 암석에서 발견되는 곤충 군들과 비교할 때 ‘매우 불균형적’ 이다.7 벨몬트 곤충 화석 지층에서는 보고되지 않은 대형잠자리8 (meganisopteron, 12-75cm의 날개 길이를 가진 잠자리를 닮은 아마도 육식성 대형 곤충)를 제외하곤, 고시류(古翅類, Palaeoptera, 'ancient wings')가 없다. 그리고 바퀴벌레(blattoids, cockroaches)가 없고,  Plecoptera(stoneflies)9 한 종을 제외한 다른 메뚜기류(orthopteroids, 메뚜기, 매미, 귀뚜라미 등과 같이 날개가 곧은 곤충)가 발견되지 않는다. 단지 Glosselytrodea (mecopteroids 중의 하나, 또는 나비, 나방, 파리처럼 동일한 길이의 날개를 가진 곤충) 1 종과10 Odonata(dragonflies) 1 종만 나타난다. 하지만, 약 60 종의 Homoptera (매미, 멸구(leafhoppers), 진딧물(aphids))12, 약 15종의 Psocoptera (book lice와 유사)13, 3개 과의 Neuroptera(racewings)14, 소수의 초시류(딱정벌레)15, Trichoptera (caddis flies)16, 많은(약 30종의) Mecoptera (scorpion flies)17, 그리고 소수의 (일부는 재선정) Diptera 종(4 날개와 2 날개의 파리들) 등이 발견되었다.18 세계 어느 곳에서나 발견되는 '가장 초기의' Heteroptera (방귀벌레(stink bugs), 흡혈충(assassin bugs), 수생곤충(water bugs), 빈대(bed bugs) 등을 포함)가 이 지층에서 나왔다.19 게다가, 태즈메이니아의 후기 석탄기에서 나오는 단 한 종을 제외하고는, 벨몬트 곤충화석 지층의 곤충 동물군은 호주에서 가장 오래된 것으로 알려졌다.20


이 응회암질 규질암 지평층 내의 남겨진 이들 곤충 화석들에는 conchostracans (물벼룩과 관련이 있으며, 몸체 전부를 감싸는 양판 갑각을 가진 대개 소형인 새각류 혹은 갑각류) 화석들이 풍부하다는 사실이 중요하다. 살아있는 conchostracans는 담수 환경에서 살아간다. 다양한 화석 군집들이 보고되었는데21, 이 지평층 내에서 총 25종의 절지동물(arthropods)들이 발견되었다.22 비록 물고기 화석은 하나도 발견되지 않았지만, 물고기 비늘은 일부 장소에 풍부하였다.23 관련 식물 화석으로는 뉴캐슬 함탄층 내의 식물상과 남반구의 페름기 탄층을 구성하는 애뉼래리아(Annularia)와 스페놉테리스(Sphenopteris) 약간 울창한 나자식물(gymnosperm), 양치류(ferns), 그리고 속새가 있는 글로솝테리스(Glossopteris), 필로테카(Phyllotheca), 그리고 네오제라티옵시스(Neoggerathiopsis) 등이 발견되고 있다. 벨몬트 곤충 지층의 하부는 조립질이고, 베어진 짚과 닮은 분쇄된 식물 화석들이 많기 때문에 색은 지저분한 갈색에서 검은 색이다.


데본기 암석 내의 날개 없는 몇몇 그룹에서 시작해서 곤충들은 어떻게 진화되었을 지를 설명하기 위한 많은 이론들이 제안되었다.24 전기 석탄기(미시시피기)의 간격 후에, 후기 석탄기(펜실바니아기)와 페름기 암석 지층에서 날개 있는 곤충들이 갑자기 폭발적으로 '나타나고 있다.' 그런데 그곳에서는 거의 모든 현존하는 목(orders)의 형태들이 발견된다. 벨몬트 곤충 화석 지층뿐만 아니라, 지층 전반에 걸쳐서 발견되는 많은 화석화된 곤충들 가운데서, 대진화의 전이형태를 보여주는 화석 증거는 단 하나도 없다. 곤충들은 화석기록에 의하면 갑자기, 완전한 형태를 갖추고서, 완전한 기능을 지닌(지적으로 설계되고 창조된) 채로, 다양화(‘종류’ 대로 번식)되어 나타난다. 곤충 화석 기록은 전 지질시대에 걸쳐서 1,087 개 과(families)의 비교적 풍부한 곤충 화석들이 발견되었고, 살아있는 곤충 과의 69%를 화석으로 가지고 있다.


한편, 약 790 개의 곤충 과(families)들이 살아있는데, 이것은 1,087 개의 곤충 과 중 27% 이상이 멸종되었음을 의미하는 것이다. 실제로, 지층들은 죽음의 기록을 포함되어 있다. 이 벨몬트의 곤충 화석 지층은 너무도 명백한 증거인 것이다. 수억 개의 곤충들이 격변적으로 불어 닥친 화산재(volcanic ash)의 덮여짐에 의해서 갑자기 묻혔다. 모두를 파묻은 화산풍을 견뎠을 지라도, 종종 날개와 다리가 없는 몸체, 또는 일부 다리만 있는 몸체들은25, 날개들이 곤충 몸체에서 찢겨져 나갔음을 말해주고 있다. 이 규화된(silicified) 화산재 층의 축적은 어떤 서식지에서 느리고 점진적인(slow-and-gradual) 과정으로는 절대로 일어나지 않았음을 말해주고 있다. 왜냐하면 단지 대격변만이 그러한 엄청난 양의 곤충들과, 무수히 많은 작은 갑각류의 갑각과, 물고기 비늘들, 물고기 등딱지들, 뒤범벅된 식물 등을 함께 쓸어버리고 묻어버릴 수 있을 것이기 때문이다. 이 화산성 대격변은 영원한 고요함 속에 일어났던 어떤 독립된 사건이 아니라, 오히려 물을 동반한 거대하고 빠른 격변의 단계였다. 이 화산재 층 바로 밑에는, 엄청나게 광범위한 지역에 걸쳐 물에 의해 마모된 거칠은 잔자갈로 구성된 역암층과, 화석화된 나무 줄기들을 가지고 있는 사암층이 놓여져 있다. 사암층에 들어있는 나무 화석들은 맹렬하게 벗겨진 나뭇잎들과 식물 잔유물들이 화산성 재와 함께 뒤범벅되어 있다. 위쪽으로는, 훨씬 더 맹렬하게 이동된 많은 역암들에 의해 묻혀진, 매우 두꺼운 식물 부스러기를 함유하는 석탄층을 포함하는 지층이 놓여져 있다.


따라서 이러한 곤충 무리들의 원래 조상들은 창조되었고, ‘종류’ 대로 번식함에 따라 다양해졌으며, 격변적으로 파괴되었고, 물에 의한 격변 동안에 화산 폭풍(volcanic blast)에 의해서 파묻혔던 것이다. 그러므로, 이 호주의 곤충 화석 지층은 창세기 대홍수 동안에 일어난 참상을 웅변하고 있는 증거판인 것이다.



* 참조 :

1. 홍수의 증거판 울루루와 카타츄타. http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=1464

2. 노아 홍수에 대한 호주의 지질학적 증거. http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=266

3. 호주의 불타는 산.  http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=573

4. 세 자매봉 : 노아 홍수의 증거.  http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=1493

5. 석탄 : 홍수의 기념물.  http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=937

 

 

References


1. D.A. Grimaldi, 'Captured in Amber,' Scientific American, 274:4(1996): pp.70-77. A. Henwood, 'Still Life in Amber,' New Scientist, 137:1859(1993): pp.31-34.


2. E.A. Jarzembowski, 'The Occurrence and Diversity of Coal Measure Insects,' Journal of the Geological Society, London, 144(1987): pp.507-511.


3. O.LeM. Knight, 'Fossil Insect Beds of Belmont, N.S.W.,' Records of The Australian Museum, 22(1949): pp.251-253. I.G. Percival, 'Belmont Fossil Insect Bed,' in The Geological Heritage of New South Wales (1985, Sydney, NSW, National Parks and Wildlife Service), pp.90-91.


4. S.J. Mayne, E. Nicholas, A.L. Bigg-Wither, J.S. Rasidi and M.J. Raine, Geology of the Sydney Basin—A Review (1974, Canberra, ACT, Bureau of Mineral Resources, Geology and Geophysics, Bulletin 149), p.192. F. Gradstein and J. Ogg, 'A Phanerozoic Time Scale,' Episodes, 19:1 and 2 (1996): pp.3-5 and chart.


5. Knight, Ref.3. Percival, Ref.3.


6. E.F. Riek, 'Undescribed Fossil Insects from the Upper Permian of Belmont, New South Wales (with an appendix listing the described species),' Records of The Australian Museum, 27:15 (1968): pp.303-310.


7. E.F. Riek, 'Fossil History,' in The Insects of Australia (1970, Melbourne, Vic., Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation and Melbourne University Press), pp.168-186.


8. Riek, Ref.6.


9. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Insects of New South Wales. V. The Order Perlaria or Stone-Flies,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 60(1935): pp.385-391.


10. E.F. Riek, 'Fossil Mecopteroid Insects from the Upper Permian of New South Wales,' Records of The Australian Museum, 23 (1953): pp.55-87.


11. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Insects of New South Wales. IV. The Order Odonata,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 60 (1935): pp.374-384.


12. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Insects of New South Wales. I. Introduction and the Order Hemiptera,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 51(1926): pp.1-30. C. Davis, 'Hemiptera and Copeognatha from the Upper Permian of New South Wales,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 67 (1942): pp.111-122. J.W. Evans, 'Upper Permian Homoptera from New South Wales,' Records of The Australian Museum, 21 (1943): pp.180-198. J.W. Evans, 'New Upper Permian Homoptera from the Belmont Beds,' Records of The Australian Museum, 24:9 (1958): pp.109-114.


13. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Insects of New South Wales. III. The Order Copeognatha,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 60 (1935): pp.265-279. Davis, Ref.12.


14. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Insects of New South Wales. II. The Orders Mecoptera, Paramecoptera and Neuroptera,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 51 (1926): pp.265-282. Riek, Ref.10.


15. R.J. Tillyard, 'Upper Permian Coleoptera and a New Order from the Belmont Beds, New South Wales,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 49 (1924): pp.429-435.


16. Tillyard, Ref.14.


17. Tillyard, Ref.14. Riek, Ref.10.


18. R.J. Tillyard, 'Permian Diptera from Warner's Bay, N.S.W.,' Nature, 123 (1929): pp.778-779. Riek, Ref.10. E.F. Riek, 'Four-Winged Diptera from the Upper Permian of Australia,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 101 (1977): pp.250-255.


19. J.W. Evans, 'Fossil Insects,' Hunter Natural History, 4:2 (1972): pp.122-123.


20. Percival, Ref.3.


21. J. Mitchell, 'Descriptions of New Species of Leaia,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 50 (1925): pp.438-447. J. Mitchell, 'The Fossil Estheriae of Australia. Part I,' Proceedings of the Linnean Society of New South Wales, 52 (1927): pp.105-112.


22. T. Kobayashi, 'Fossil Estherians and Allied Fossils,' Journal of the Faculty of Science, Tokyo University, Section 2, 9:1(1954): pp.107-110.


23. Knight, Ref.3.


24. I.M. Mackerras, 'Evolution and Classification of Insects,' in The Insects of Australia (1970, Melbourne, Vic., Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation and Melbourne University Press), pp.152-167. E.A. Jarzembowski and A.J. Ross, 'Time Flies: the Geological Record of Insects,' Geology Today, 9:6 (1993): pp.218-223.


25. E.F. Riek, 'The Presumed Heads of Homoptera (Insecta) in the Australian Upper Permian,' Palaeontology, 14:2 (1971): pp.211-221.


* Dr. Snelling is Professor of Geology for the ICR Graduate School.

출처 : ICR, Impact No. 329, 2000
URL : http://www.icr.org/pubs/imp/imp-329.htm
번역자 : IT 사역위원회
 
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