식물이 바꾼 지구의 역사

식물이 바꾼 지구의 역사 - 식물과 동물, 그리고 진화의 위대한 로맨스
라일리 블랙 지음, 조정남 옮김 / 세종(세종서적) / 2026년 7월

방기오모르파, 수십 억년전의 고대생물이 21세기 바닷가에서도 발견되고 있다. 2마이크로미터도 되지 않는 조그만 다세포조류는 햇빛에너지를 이용해 유기분자를 재조립하여 생존을 유지해왔다. 방기오모르파의 나이는 16억년이다. 당시엔 지금 바닷가에서 볼 수 있는 모든 것이 존재하지 않았다. 거친 파도와 모래, 암석이 전부였다. 물고기는 물론 조개, 그 흔한 식물등, 눈에 띄는 생물은 어디에도 없었다. 산은 민둥산이었고 생명체는 바다에만 존재했다. 놀라운 것은 최초의 단세포부터 방기오모르파와 같은 다세포 홍조류가 출현하기까지 20억년이 필요했는데 방기오므로파와 최초인간 사이의 시간은 12억년 정도라는 사실이다. 방기오모르파를 포함한 초기 다세포생물들은 향후 지구 생명체의 증식, 진화에 커다란 영향을 끼치며 지구생태계를 바꿔나갔다.

20억년이란 시간은 박테리아에게도 커다란 변화를 가져다주었다. 초기 시아노박테리아는 생식을 통해 생존과 증식을 유지했지만 분해되지 않은 시아노박테리아가 세포 안에서 살아남으면서 숙주세포와 함께 분열이 가능하게 되었다. 둘의 공생은 서로의 유전자를 공유하며 세포분열을 통해 새로운 생명체를 탄생하게 되었다. 서로 다른 진화적 경로가 합쳐져 하이브리드 생명체가 만들어진 것이다 시아노박테리아는 광합성을 하는 세포 안에서 양분을 제공하는 엽록체가 되었다. 당시 대부분의 세포들은 혐기성 광합성방식을 통해 생존을 유지했다. 그런데 복제하는 과정에 돌연변이가 발생하면서 새로운 방식의 광합성 방식이 탄생하게 되었다. 바닷물속의 산소를 이용하게 된 것이다. 새로운 유기체는 빠르게 증식했고 바다는 산소로 가득하게 되었다. 바다를 탈출한 산소는 메탄이 가득했던 지구를 바꿔가기 시작했다. 산소분자의 탄생은 우연과 행운이 겹쳐지면서 지구의 미래를 결정하게 되었다. 산소 농도의 증가는 기존 생명체의 멸종을 앞당겼다. 지구는 멸종과 생성이라는 거대한 경계를 넘나들며 수십억 년을 유지해오고 있다.

인류문명, 특히 근대사를 변혁시킨 것은 화석연료다. 중동아시아를 중심으로 지구 지하엔 엄청난 화석연료가 묻혀있다. 정치, 경제적 문제를 일으키는 주 원인을 제공하지만 인류에게 명과 암을 가져온 극명한 물건이라는 건 부인할 수 없는 사실이다. 35억 년 전, 최초 식물과 동물이 탄생했던 데본기를 지나 미시시피기가 도래하면서 지구 생태계는 엄청난 변화에 직면한다. 이제 해조류은 모래언덕을 넘어 웅덩이에 안착하고 진화를 거듭하며 리그닌이란 세포를 새롭게 만들어 부피를 키우게 된다. 광합성이 세상을 바꾼 것이다. 이런 단계는 우리가 상상할 수 없을 정도의 시간이 흐른 과정의 결과다. 산소를 폭발적으로 증가시킨 것은 초기식물의 죽음과 함께 시작되었다. 식물은 탄소로 이루어져있다. 광합성은 태양에너지를 이용해 이산화탄소를 산소와 탄소로 분해하는데 탄소는 식물의 신체 일부가 되고 산소는 대기로 방출되었다. 초기 이끼식물과 해조류는 탄소를 함유한 채 모래층에 묻혔고 퇴적물과 암석이 되었다. 대기 중 산소는 엄청나게 증가했다. 이제 식물은 모래를 벗어나 땅에 뿌리를 내리기 시작했다.

산소가 증가하면서 동물은 부피를 키워야했다. 2미터가 넘는 절지동물이 20미터가 넘는 시릴라리아가 빽빽한 숲을 돌아다니며 60센티미터의 거대한 잠자리와 함께 생존하고 있었다. 리그닌은 식물이 높이 자랄 수 있도록 세포벽을 단단히 만들었고 뿌리에서 빨아들인 물을 높은 곳까지 보낼 수 있었다. 하지만 아직 관목은 아니었다. 가발을 쓴 것처럼 거대한 덩치에 단순한 구조를 가지고 있었던 시갈라리아는 석탄기를 거대한 숲의 시대로 만들었다. 식물왕국은 거대한 곤충과, 양서류, 식물로 가득했다. 하지만 페름기 말, 지구는 거대한 멸종을 겪게 된다. 식물왕국은 지구 암석에 영구적인 표시를 남기며 엄청난 석탄층이 되었다. 3억 7천만 년 전의 석탄층은 현재 지구인의 생명을 위협하고 있다. 빠르게 증가하는 기후변화와 대기오염의 주 원인으로 밝혀지면서 탄소시대의 종말을 앞당기고 있는 것이다. 인류는 지구를 벗어난 적도 벗어날 수 도 없었다. 단지 환경을 이용할 방법을 찾기 위해 수많은 시도를 병행했으며 이는 진화적 이점과도 맥을 같이한다.

한때 지구가 정원이었을 때, 대기는 어떤 분자를 분출하고 있었으며 땅위의 생명체는 식물과 어떤 연결을 맺고 있었을까? 450억년이란 시간은 태양계를 중심으로 한 지구라는 행성을 통해 생명의 신비를 선물해주었다. 어떤 우연히 있었던 현존은 부인할 수 없는 사실이다. 그런데 모든 것이 하루아침에 생성되지는 않았다. 생명은 그 오래된 역사만큼 숙성기간이 필요했다. 식물도 예외는 아니다. 바다를 헤매던 단세포에서 다세포로 생존과 번식을 거듭했던 수십억 년의 시간은 생명체의 역사에 아주 중요한 발자취를 남기고 있다. 햇빛을 얻은 유기분자들이 재조립되어 다세포 조류가 탄생했고, 지구의 역사를 바꾸었다. 본 책은 식물의 역사를 통해 바라 본 지구의 역사다. 생명체는 지구환경을 변화시켜 기후, 침식과 같은 다양한 현상에 영향을 미쳐왔다. 식물은 지구역사를 더 획기적으로 변환시켰다. 단단히 뿌리를 내리고 있는 식물의 모습에서 지구를 떠나지 않으려는 생명의 단단함이 느껴진다. 거대한 시간의 흐름 앞에선 인간은 어떤 모습으로 지구를 인지하고 있을까? 식물이 그 답을 보여주고 있다.

- 이 리뷰는 출판사에서 도서를 제공받아 직접 읽고 작성한 리뷰입니다.