화석(fossil)은 지층 암석에 보존되어있는 과거에 살았던 생물의 유해나 흔적으로, 모든 대륙에 두텁게 쌓여있는 퇴적암 속에서 막대한 량으로 발견되고 있다. 화석에 대한 진화론적 예측에 의하면, 지질주상도의 맨 아래 지층에서는 간단한 구조의 하등한 생물 화석들이, 윗 지층에는 복잡한 구조의 고등한 생물들이 발견될 것이라는 것이었다. 그러나 최근에 발견된 화석들은 이러한 진화론의 예측이 완전히 틀렸음을 가리키고 있다.

진화론의 치명적인 결함 ‘캄브리아기의 폭발’

고생대 캄브리아기에 살았다고 주장되는 멸종된 무척추동물인 아노말로카리스(Anomalocaris)는 난폭했던 포식자로 잘 알려져 있다. 2011년 호주 남부의 진화론적 연대로 5억1500만 년 전 지층에서 매우 잘 보존된 아노말로카리스 화석이 발견되었다. 그런데 놀랍게도 그 생물의 눈은 16,000개의 육각형 렌즈로 되어 있었다. 연구자들은 아노말로카리스가 고도로 뛰어난 시각을 가졌음에 틀림없다고 추론하고 있었다. 그러나 이것은 진화론에 심각한 문제를 제기하고 있는 것이었다. 하등해야할 캄브리아기 생물이 고도로 복잡한 눈을 갖고 있었던 것이다. 이것은 눈(eye)이 점진적으로 진화했을 것이라는 진화론적 추정이 틀렸음을 입증하는 발견이었다. 즉, 화석기록에서 생물의 눈은 완전히 발달된 형태로 갑자기 등장하고 있는 것이다.

.아노말로카리스 화석의 겹눈을 확대한 모습. 아노말로카리스는 무려 16,000개의 렌즈로 이루어진 겹눈을 갖고 있었다. (Paterson, J. et al., Nature, 480:237–240, 2011).
 
사실 고생대 생물이 복잡한 눈을 갖고 있다는 것은 삼엽충을 통해서 잘 알려져 있었다. 삼엽충(trilobites)은 고생대 표준화석으로 사용되고 있는 생물이다. 최초 삼엽충은 진화론적 연대로 5억4천만 년에서 5억2천만 년 전인 초기 캄브리아기에서 발견되는데, 삼엽충은 진화적 조상 생물 없이 갑자기 등장하고 있기 때문에, 삼엽충의 기원은 진화론자들에게 커다란 미스터리가 되고 있다. 삼엽충의 겹눈은 너무도 복잡하고 정교한데, 삼엽충 홀로크로알의 눈은 렌즈 수가 15,000개를 넘을 때도 있으며, 스키조크로알의 눈은 약 700개의 렌즈를 갖고 있다. 삼엽충의 눈들은 순수한 방해석으로 되어있으며, 이중으로 상이 맺히는 것을 방지하기 위해서, 정확하게 정렬된 광학적 축을 가지고 있다. 뿐만 아니라 삼엽충의 눈은 구면수차를 제거하기 위해서 두 개의 렌즈가 서로 부착되어 있는, 흔히 정밀 가공 렌즈에서 발견되는 이중렌즈 구조로 되어 있다. 가장 초기의 생물도 가장 복잡한 형태의 눈을 갖고 있었던 것이다.

.삼엽충 스키조크로알 눈의 렌즈 뭉치에 대한 현미경 사진은 이들이 이미 고도로 발달된 눈을 갖고 있었음을 보여준다.

진화론의 예측과 달랐던 또 다른 발견은 캄브리아기에서 척추동물인 어류가 발견된 것이었다. 어류는 뇌, 척추, 신경, 시각, 근육, 지느러미, 아가미, 혈관, 소화기관, 감각기관, 생식기관 등을 갖고 있는, 진화론적으로는 고도로 발달된 동물이다. 따라서 물고기는 실루리아기나 오르도비스기에 최초로 출현했을 것이라고 말해지고 있었다. 그런데 2003년 초기 캄브리아기 지층에서 무악류 물고기 500여 마리가 발견되었다. 그리고 2014년에 캐나다의 마블 캐니언에서 100여 마리의 메타스프리기나(Metaspriggina)라는 이름의 물고기 화석들이 또 다시 발견되었다.(Nature, 512: 419–422, 28 August, 2014). 그 생물은 좌우로 움직일 수 있도록 해주는 근육, 아가미, 두개골, 혈관, 쌍을 이룬 카메라 같은 눈... 등을 포함하여, 척추동물인 물고기의 모든 ​​특성들을 가지고 있었다. 이 발견은 초기 캄브리아기에 척추동물 어류가 존재했을까 라는 의구심을 완전히 제거시켜 버렸다. 만약 다윈이 가장 초기의 캄브리아기 바다에서도 척추동물 물고기들이 헤엄치고 있었다는 것을 알았다면, 그는 진화론을 접었을지도 모른다.

화석들은 아래 지층에서 윗 지층으로 갈수록 간단한 것에서 복잡한 순서로 나타나지 않는다. 고생대 캄브리아기 지층에서 해면동물, 절지동물, 극피동물, 연체동물 등과 같은 36개의 동물 문(phyla) 중에서 20개 이상의 문들이 다양하고 복잡한 몸체 형태들을 가진 채로 갑자기 출현하고 있다. 이것은 ‘캄브리아기의 폭발(Cambrian explosion)’이라 불려지고 있는데, 척추동물 물고기를 포함하여 무척추동물의 대부분이 어떠한 덜 발달된 진화적 조상도 갖고 있지 않은 채, 완전히 발달된 새로운 기관들을 갖고 갑자기 등장하는 것이다. 이들의 진화적 조상은 어디에 있는가? 일부 진화론자들은 선캄브리아기의 에디아카라 생물군과 관련시키고 있지만, 대부분의 과학자들은 에디아카라 생물군과 캄브리아기의 동물들과 관련성을 부정하고 있다.

.진화론이 예측하는 생물 계통(좌)과 화석기록이 보여주는 생물 계통(우).

그리고 새로운 몸체 형태와 장기들을 만들기 위해서는, 엄청난 량의 새로운 유전정보들이 필요하다. 진화론의 주 메커니즘은 복제 오류인 돌연변이에 의한 자연선택이다. 방향도 없고, 목적도 없고, 계획도 없는, 무작위적인 복제 실수인 돌연변이들에 의해서, 이러한 고도로 복잡한 장기들을 만드는 필요한 엄청난 량의 유전정보들이 캄브리아기 초기의 짧은 기간 동안 우연히 폭발적으로 새롭게 생겨날 수 있었을까? 2012년에 완료된 연체동물인 굴(oysters)에 대한 유전체(genome) 분석에 의하면, 굴은 28,000개의 유전자를 갖고 있음이 밝혀졌는데, 다른 7종류의 동물 유전체와 비교했을 때, 굴만이 갖고 있는 유전자는 무려 8,654개 였다는 것이다.(Nature. 490(7418): 49-54. 2012). 캄브리아기 지층에서 출현하는 하등하다는 연체동물이 대략 21,000개의 유전자를 갖고 있는 사람보다 많은 유전자를 갖고 있었던 것이다.

고도로 복잡한 눈을 가진 아노말로카리스와 삼엽충, 척추동물인 물고기, 20문 이상의 완전히 다른 동물들을 만드는데 필요한 막대한 량의 새로운 유전정보들이 무작위적인 과정으로 폭발적으로 모두 우연히 캄브리아기 초기에 만들어질 수 있었을까?

‘캄브리아기의 폭발’ 문제는 진화론이 틀렸음을 가리키는 결정적인 증거가 되고 있는 것이다. 찰스 다윈도 복잡한 동물의 갑작스러운 등장에 대해 걱정했었다. ‘종의 기원’이 발표되고 159년이 지났지만, 그도 인정했던 진화론의 '가장 심각한 반대‘는 더욱 악화되고 있는 중이다. 이러한 ’캄브리아기의 폭발‘은 원시적인 생명체로부터 점진적으로 다양한 생물들이 출현했다는 진화모델보다는, 각 생물들은 그 종류(kind)대로 창조되었다는 창조모델과 더 적합한 것이다.

진화가 없었음을 보여주는 ‘살아있는 화석들’

진화론이 사실이라면, 과거 생물들은 오늘날과 매우 다른 모습이어야 한다. 왜냐하면 오늘날의 생물들은 장구한 세월 동안 무작위적인 돌연변이와 자연선택에 의해서, 하등한 생물로부터 고등한 생물로 진화하면서 새로운 기관과 장기들을 발생시켰고, 몸체 구조를 변화시켰을 것이기 때문이다. 그러나 발견된 많은 화석 생물들은 오늘날과 거의 동일한 모습을 갖고 있었다. 그들은 수억 수천만 년 동안 조금도 진화하지 않았던 것이다.

이와 같이 화석 속의 모습과 동일한 모습으로 살아있는 생물을 ‘살아있는 화석(living fossils)이라 부르고 있다. 잘 알려진 살아있는 화석으로는 진화론적 시간 틀로 약 4억 년 전에 출현하여 8천만 년 전에 멸종했다고 주장됐던 물고기 실러캔스, 5억 년 전에 출현했다는 앵무조개와 투구게, 4억 년 동안 변화가 없는 폐어, 2억 년 동안 살아왔다는 울레미 소나무와 은행나무, 그리고 우리나라 전역에서 발견되는 3억 년 전의 긴꼬리투구새우 등이 있다.

.대표적인 살아있는 화석들. (좌상에서 시계방향으로) 실러캔스, 앵무조개, 투구게, 폐어, 울레미 소나무, 은행나무, 긴꼬리 투구새우. 이들은 조금도 진화하지 않은 채, 수억 년 전의 화석과 동일한 모습으로 오늘날에도 살아있다.  

그러나 최근의 화석 발견들에 의해서, 이들 살아있는 화석들의 수는 계속 늘어나고 있으며, 최초 출현 연대도 더욱 초기로 내려가고 있다. 2001년에 발견된 진화론적 연대로 3억 년 전 바퀴벌레는 오늘날의 것보다 컸지만 형태는 동일했고, 2003년에 발견된 4억9백만 년 전의 상어 화석은 오늘날의 상어와 동일했으며, 2003년에 발견된 3억 년 전의 거미 화석은 이미 거미줄을 짤 수 있었다. 2013년 스미소니언 박물관 창고에 보관되어 있던 5억5백만 년 전의 캄브리아기의 생물 화석은 오늘날에도 살아있는 장새류와 거의 동일한 모습이었다. 논문의 저자는 이렇게 말했다. '이 화석은 분명히 장새류이다. 이 동물은 대롱이 없어진 것을 제외하고 5억5백만 년 동안 거의 변하지 않았다.” 2014년 리투아니아에서 5억5천만 년 전의 수염벌레 화석이 발견되었다. 문제는 이 화석 벌레는 오늘날의 바다에서 살고 있는 수염벌레와 동일하게 보였다는 것이다. 그 화석 생물은 살아있는 수염벌레와 동일한 키틴과 단백질로 만들어진 얇은 관을 갖고 있었다.

또한 진화론적 연대로 5억 년 전의 해파리와 새우, 4억 년 전의 네오필리나와 왕털갯지렁이, 3억6천만 년의 칠성장어, 3억5천만 년 전의 아나스피데스, 3억 년 전의 딱정벌레, 2억5천만 년 전의 철갑상어와 소철류, 2억1천만 년 전의 투아타라(큰도마뱀), 2억 년 전의 뱀장어, 1억8천만 년 전의 양치식물 고비, 1억6천7백만 년 전의 뱀, 1억6천만 년 전의 오징어, 1억5천만 년 전의 속새, 9500만 년 전의 문어, 8천만 년 전의 주름상어, 5800만 년 전의 콩과식물, 야자나무, 아보카도, 바나나 등의 화석들이 발견됐는데, 이들 생물들은 모두 오늘날에 살아있는 것들과 동일한 모습이었다.

2009년에 ‘살아있는 화석’이라는 책을 출간한 칼 워너 박사는 14년 동안 16만km를 여행하면서 살아있는 화석 생물에 대해 조사했고, 6만여 장의 사진을 찍었다. 그는 중생대 공룡지층에서 상어, 가오리 같은 연골어류와, 철갑상어, 주걱철갑상어, 연어, 청어, 가자미 등과 같은 경골어류, 그리고 먹장어, 칠성장어 같은 무악류 등이 발견되고 있으며, 개구리, 도롱뇽, 뱀, 도마뱀, 거북, 악어와 같은 파충류 화석들과, 앵무새, 부엉이, 펭귄, 오리, 물새, 신천옹, 가마우지, 도요새, 뒷부리장다리물떼새 등과 같은 현생 조류 화석들, 그리고 세쿼이아, 목련, 은행나무, 야자수, 버드나무, 층층나무, 포플러, 삼나무, 종려나무, 포도나무, 현화식물, 구과식물, 수련, 이끼, 도관이끼, 소철, 양치류 등과 같은 현존하는 주요 식물 화석들이 동일한 모습으로 공룡 지층에서 발견되고 있다고 쓰고 있었다.

또한 공룡지층에서 다람쥐, 주머니쥐, 고슴도치, 뒤쥐, 비버, 영장류, 오리너구리와 같이 현생 포유류를 닮은 많은 화석들이 발견된다는 것이다. 그는 이렇게 쓰고 있었다 : ”공룡들과 함께 많은 수의 포유류 화석들이 발견되고 있다는 사실은 단지 몇몇 사람들만이 알고 있습니다. 고생물학자들은 공룡지층에서 공룡의 숫자만큼이나 많은 432종의 포유류를 발견했습니다. 이중 100개 정도는 완벽한 골격구조를 가지고 있었습니다. 하지만 이들 화석은 어디에 있는 것일까요? 우리는 60개의 박물관을 방문했지만 공룡지층에서 발견된 완벽한 포유류 뼈를 단 한 개도 발견할 수가 없었습니다. 왜 박물관에서는 이들 포유류 화석들과 조류 화석들을 전시하지 않는 것일까요?”

나무에서 흘러나온 끈적끈적한 수지(resin)가 굳어져서 만들어진 호박(amber) 안에는 간혹 생물들이 포획되어 들어있다. 수천만 년에서 수억 년 전의 것으로 평가되고 있는 이들 호박 속에는, 전갈, 바퀴벌레, 개미, 흰개미, 깍지벌레, 흰개미붙이, 민벌레, 우산이끼, 우단벌레, 방아벌레, 바구미, 나방, 메뚜기, 파리, 모기, 바퀴벌레, 대벌레, 매미, 하늘소, 사마귀, 잠자리, 귀뚜라미, 거미, 지네, 기타 곤충들을 비롯하여, 조개, 굴, 갑각류, 물방개, 따개비, 소금쟁이, 조류(algae) 등과 같이 풍부한 수생생물들이 오늘날과 동일한 모습으로 보존되어 있다. 2016년 미얀마에서 발견된 9900만 년 전으로 주장되는 호박 속에서 도마뱀, 도마뱀붙이, 카멜레온이 들어있었는데, 이 공룡시대의 카멜레온은 발사할 수 있는 혀를 이미 가지고 있었고, 도마뱀붙이는 경이로운 접착성 발바닥을 이미 갖고 있었다.

.진화론적 시간 틀로 수억 수천만 년 전의 화석 생물들은 오늘날 살아있는 생물들과 사실상 동일한 모습이다. (좌상에서 시계방향으로) 거미, 진드기, 불가사리, 개맛, 귀뚜라미, 바퀴벌레, 지네, 나비, 개구리, 모기 화석.   

2012년에 이탈리아의 2억3천만 년 전으로 주장되는 호박 안에서 진드기들이 발견됐다. 놀랍게도 고대의 진드기는 오늘날의 진드기와 거의 동일한 모습이었다. 더욱 놀라운 것은 호박 속에서 같이 발견된 단세포 생물인 아메바도 2억3천만 년이라는 장구한 세월동안 어떠한 구체적인 변화도 없었다는 것이다. 단세포 아메바의 짧은 한 세대 기간을 고려할 때, 이것은 놀라운 일이었다. 

더더욱 놀라운 일은, 2015년 호주 서부 연안의 깊은 바다의 암석 내부에서 진화론적 연대로 20억 년 전의 화석화된 황세균(sulfur bacteria)들이 발견됐는데, 그 미생물들은 오늘날 칠레 해안에 살아있는 황세균과 구별할 수 없었다는 것이다. 황세균들은 20억 년 동안 조금도 진화하지 않았던 것이다. 미생물들의 짧은 한 세대를 생각해볼 때, 이 박테리아는 진화론적 시간 틀로 20억 년 동안, 대략 수조 세대 이상을 거치면서 복제를 했을 것임에도 동일한 모습이었던 것이다.

진화론에 의하면, 원숭이 같은 생물에서 사람으로 진화하는데 3~400만 년이 걸렸고, 어떤 육상생물이 바다로 다시 돌아가 고래가 되는 데에 2천만 년 정도가 걸렸다고 주장되고 있다. 육상에 살던 어떤 포유류가 바다생물인 고래가 되려면, 네 발은 지느러미로, 수영에 편리한 넓적한 꼬리, 불침투성의 피부, 유선형의 몸체, 물속 잠수를 위한 폐와 콧구멍, 수압에 견디는 뇌 용기, 물속에서 들을 수 있는 청각기관, 바다생물을 먹기 위한 소화기관... 등 수많은 구조들이 생겨나야하는데, 2천만 년의 기간 동안에 이것이 가능했을 것이라는 것이다. 그러나 살아있는 화석 생물들은 사람이나 고래의 진화 기간보다 수십에서 수백 배나 더 긴 기간 동안, 어떠한 변화도 보여주지 않고 있었다. 더군다나 이 생물들은 사람이나 고래보다 훨씬 많은 개체수를 낳고, 한 세대의 기간도 훨씬 짧기 때문에, 사람이나 고래보다 훨씬 많은 돌연변이 기회와 변화의 기회를 가졌을 것이다. 그리고 이들 살아있는 화석들은 동물, 식물, 바다생물, 육상생물, 척추동물, 무척추동물, 곤충 등 다양한 생물 그룹들에서 발견된다.

따라서 장구한 세월동안 진화가 없었음을 보여주고 있는 이들 살아있는 화석들은 진화론과 상충되며, 진화론의 또 하나의 치명적 결함이 되고 있는 것이다.