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가장 초기의 현대적 나무는
3억6천만-3억4천5백만년(?) 전에 살았다
Nancy M. Darrall

   우리 모두는 단세포 박테리아부터 다세포동물, 어류, 양서류, 파충류, 포유동물, 유인원과 현대인에 이르는 진화도표에 친숙하다. 창조론자들의 많은 책에서는 생명체가 처음부터 다양성과 복잡성을 가지고 나타난다는 것과, 화석기록 내에서 새로운 모습의(디자인된) 생물체들이 갑작스럽게 출현하는 것을 지적하면서, 이러한 점진적인 진화에 대한 증거의 부재들을 다루고 있다. 식물은 어떤가? 동물에서처럼 식물의 화석기록에서도 같은 양상을 보이고 있는가?

Nature 지는 최근에 아르카이옵테리스(Archaeopteris)라는 새로운 식물화석의 발견에 대해서 보고했다. 이것은 논쟁 중에 있는 파충류/조류의 중간화석(시조새, archaeopteryx)의 철자를 잘못 쓴 것이 아니라, Meyer-Berthaud, Scheckler와 Wendt(1999)가 언급한 '가장 초기의 현대적 나무' 이다. 비교를 위해 기존의 연대측정방법을 사용하면, 이것은 단지 가장 초기의 식물일 뿐만 아니라, 예상밖으로 일찍 출현한, 매우 복잡한 형태의 생명체라는 것이다. 이것은 고생대 데본기 중기, 즉 3억7천만 년 전으로 추정되는 암석에서 광범위하게 발견되는데, 나선형으로 양치류 같이 배열된 잎의 수관(crown, 樹冠, 수목의 줄기 상부에 많은 가지가 달려 있는 부분)을 가진 18m나 되는 큰 나무로 나타나고 있다.

잎에 충분한 빛이 비취지 않으면 가지가 말라죽으므로, 수관의 발달상태는 빛과 밀접한 관계가 있다. 사방에서 빛을 받는 고립된 나무는 수목 전체에 빛이 미치므로 수관이 크고, 폐쇄된 산림의 나무에서는 줄기 상부에만 빛이 도달한다. 산림이 우거진 나무에서, 수관 상부에 빛이 비치는 부분을 양수관(陽樹冠), 하부에 빛이 닿지 않는 부분을 음수관(陰樹冠)이라 한다. 수관의 길이와 수고의 비를 수관율(樹冠率)이라고 하는데, 이는 산림 속에서의 나무 상호간의 간섭 정도를 재는 척도가 되고 있다. 수관의 모양은 수목의 종류에 따라 다르지만, 침염수의 수관은 보통 원뿔과 비슷한 모양이며, 활엽수의 수관은 반구형, 또는 부채꼴이다.

최근의 관심은 현대적인 나무처럼 줄기에서 다소 수평적으로 자란 측생(側生, larteral) 가지를 가지고 있는 증거로부터 유발되었다. 나무의 여러 조각들이 주 줄기로부터 넓게 뻗은 커다란 가지의 기저부를 지탱하고 있었다. 이러한 나무들은 측면과 위쪽 표면을 둘러싸는 경령(頸領, 뿌리와 줄기의 경계부)과 접합점 아래에서 물결모양을 가지고 있었던 것이다. 이것들은 현대적인 나무들의 전형적인 특징이고, 압축하중과 장력하중을 견디기 위해 넓은 각으로 뻗어있어 가지의 무게를 지탱하고 있다.

 

침엽수의 전형적인 모습인 발달된 목질부 구조와 수평적 갈래(branching)의 복잡한 구조적 특징들은 진화론자들에게는 하나의 문제이다. 그렇게 발달된 모습을 가진 나무가 화석기록에서 너무 일찍 출현하고 있다는 것이다. 전통적인 지질학적 연대에 따르면, 식물 주변에 물을 수송하던 조직(목질부)을 가졌던 최초의 식물이 발견되었던 것은 '단지' 5천만 년 전이고, 현화(꽃피는)식물이 나타난 것은 훨씬 더 오래 전인 2억3천만 년 전이다.

수송 조직(conducting tissues)을 가진 최초의 식물은 4억2천만 년 전으로 추정되는 초기 실루리아기 암석에서 발견되는 Rhyniopsida 강(class) 이다. 이들은 전형적으로 몇 cm 크기의 작은 식물이다. 그것들은 거의 똑같이 둘로 갈라짐으로써, 삼차원으로 가지를 뻗는 줄기를 가지고 있다. 그것들은 잎을 가지고 있지 않으나, 가지 끝에 포자를 가지고 있다. 중심에는 수분을 끌어올리는 한 가닥의 조직이 있다. 이것들은 척추가 없는 동물처럼 '단순' 식물로 해석될 수 있다. 오늘날에도 여전히 훌륭한 단순한 디자인의 식물들이 주변에 있다! 솔잎란(Psilotum, 다년생의 상록초본)은 Rhyniopsida와 유사한 식물의 예로서, 오늘날 지구상의 특정 지역에서 양치식물의 가지 위에서, 어떤 경우에는 지하나 바위틈에서 자라고 있는 것이 발견되고 있다.

약 3억9천5백만 년 전에 기공(stomata, 가스와 수증기의 교환을 위한 작은 구멍)과, 식물의 바깥쪽으로 수분 소실을 막는 외피(cuticle, 생물의 체표를 덮고 있는 세포, 즉 식물의 표피세포), 그리고 줄기 위에 있는 작은 잎과 같은 물체 등과 같은 충분히 발달된 새로운 모습(특징)들이 발견될 수 있다. 즉, 줄기의 중심에는 수분과 양분을 끌어올리는 조직(각각 목질부와 체관부)이 있었다. 그런데, 그와 같은 배열이 오늘날에도 많은 식물에서 똑같이 나타난다는 것이다. 식물체의 주된 모습(특징)들은 매우 빠르게 나타나고 있는 것이다.

우리는 3억7천5백만 년 전에 있었던 아르카이옵테리스(Archaeopteris)를 발견했다. 이것은 토양 아래로 관통하는 주된 뿌리(主根, taproot)를 가진 완전히 성숙한 나무였다. 이것들은 같은 강(class)의 다른 종과 더불어, 약 3억4천백만 년 전에 멸종될 때까지, 가장 초기의 숲에서 주된 종을 이루었다. 그 줄기는 한쪽 끝과 다른 끝이 이어진 채 물을 끌어올리는 세포인 헛물관(가도관, tracheids)을 가진 오늘날의 전형적인 침엽수의 나무 줄기이다. (Stewart와 Rothwell, 1993).  또한 나무가 곧게 서있을 수 있도록 하고, 또한 옆으로 자라는 커다란 가지를 지탱할 수 있도록 조직 내에 리그닌(lignin, 셀룰로오스 및 헤미셀룰로오스와 함께 목재의 실질(實質)을 이루고 있는 성분)과 같은 강화 물질을 가지고 있었다. 나무의 내부 깊은 곳에서 뻗어나온 가지는 식물화석 기록에 있어서 완전히 새로운 모습이다. 목질부(xylem) 내의 리그닌은, 마치 빨대가 빨아들일 때 붕괴되어 달라붙지 않도록 단단한 것처럼, 꼭대기에 있는 잎까지 수분을 운반할 장력을 견딜만한 견고성을 제공하기 위해 존재한다.  

잎이 뿌리보다 약 18 m 높이 있다는 것은 결코 작은 공학적 위업이 아니다. 나무는 또한, 점점 더 크게 자람에 따라 안으로는 더 많은 목질부와, 바깥쪽으로는 더 많은 체관부를 형성하면서, 고유한 하나의 켜로 된 세포의 분리에 의해 크게 성장해 간다. 잎(leaf)은 윗면에 크고 작은 포자를 가지고 있는 포자구조로 많은 작은 잎(leaflet)으로 나뉘어져 있어서 복잡하다. 초기 식물체가 매우 복잡한 설계된 모습들을 완전하게 어김없이 가지고 있었다는 것과, 또 아르카이옵테리스처럼 화석기록에서 처음으로 나타나는 많은 화석나무들이 오늘날에 살아있는 나무와 똑같다는 것에서 우리의 모든 인식을 바꾸어 놓고 있다.

그리고, 광대한 기간 후인 2억2천9백만 년에서 2억7천만 년 후에(전통적인 지질학적 연대로 1억4100만 년-1억 년 전) 꽃피는 식물(현화식물)이 화석기록에 처음으로 나타난다. 많은 새로운 구조적 특징들이 있지만, 이전의 발달되어있던 것들과 비교했을 때 차이는 거의 없다. 꽃이 필 때, 완전히 둘러싸인 배주(胚珠; 발육 초기의 종자)와 이중 배아가 처음으로 여기에서 나타난다. 목질 물관(세로로 연결된 세포로 구성된 관)이 또한 발견되었다. 그런데 이것은 침엽수의 헛물관(tracheid, 가도관, 유관속식물의 목부에 있으며 수액의 통로가 되는 조직) 처럼 뿌리에서 새순까지 수분을 운반한다.

이러한 식물화석은 단순한 것에서 복잡한 식물체로의 점진적인 진화에 대한 증거를 전혀 보여주지 않고 있다. 만일 진화가 발생했다면, 여러 가지 새로운 모습들이 화석기록 내에서 정기적으로 시간 간격을 두고 나타났어야 한다. 하지만 실제는 전혀 그렇지 않다. 화석기록의 초기에서부터, 아르카이옵테리스와 같이 엄청나게 복잡한 식물이 나타나고 있는 것이다. 또한, 이러한 복잡한 생명체는, 소위 습지나 그늘진 환경에서 전형적으로 자라는 간단한 생물체에 이어 단기간에 바로 출현하고 있다. (이들 간단한 생물체는 습지나 그늘진 환경에서 집락형성시 물의 이용에 자유롭고, 많은 토양이 필요하지 않음). 그리고 어떤 새로운 모습이 나타나기까지 매우 광대한 기간이 걸리고 있다. 진화론적 연대로 현화식물이 진화하여 나타나는데 왜 그렇게 오랜 기간이 걸렸을까? 우리는 암석지층에서 나타나는 화석 식물의 분포에 대한 적합한 설명을 얻기 위해서, 그 밖의 것들을 살펴볼 필요가 있다.

창조(Creation)와 엄청난 두께의 암석을 퇴적시킨 노아의 홍수(Flood of Noah)는 위의 증거에 대해 훨씬 더 일리 있는 해석이 될 수 있다. 초기 화석기록에서 나타나는 식물 디자인의 차이는, (진화순서가 아니라) 얕은 물에서 자라는 것, 물의 보존이 점점 중요해지고 위로 더 자라야만 하는 상황들, 식물 주변에 수분과 영양분을 수송하기 위해 요구되는 특수한 디자인 등과 같이 환경에서의 집락 형성과 모순이 없다는 것이다.  

 

References

.Meyer-Berthaud, B. Scheckler, S. E. and Wendt, J. (1999) Archaeopteris is the earliest known modern tree. Nature , 398 , 700-701.

.Stewart, W.N. and Rothwell, G.W. (1993) Paleobotany and the Evolution of Plants.  

 

*참조 :

한국창조과학회 자료실/화석/살아있는 화석에 있는 많은 자료들을 참조하세요.

    http://www.kacr.or.kr/library/listview.asp?category=H02

 

출처 : Bible.ca
URL : http://www.biblicalcreation.org.uk/scientific_issues/bcs103.html
번역자 : IT사역위원회

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