지구생물 멸종은 인간에 의해 현재 진행 중이다. > News Insight

  최근, 국내 뉴스의 초점은 북미 정상회담과 일자리문제와 전반적 국가경제의 어려움에 맞추어져 있어 모두들 희망과 동시에 다소 혼란을 느끼지만 역사적으로 증명된 우리의 저력으로는 반듯이 성공적으로 극복해 나갈 수 있으리라 믿는다. 본고에서는 최근 뉴스에 다루는 경제 문제보다는 초 대 거시적으로 급변하고 있는 지구환경은 어떻게 진행되고 있는지에 대한 문제의식과 이를 극복하는 방안을 바이오입장에서 살펴보고자 한다. 

  지구는 대략 45-46억 년 전에 태양을 돌고 있는 작은 위성 10개 정도가 충돌하여 뭉쳐서  시작 되었다고 한다, 위성들의 충돌에너지로 상상할 수도 없는 높은 온도에 의해 지구는 뜨거운 용암상태로 있다가 시간이 흘러감에 따라 점차 식어갔다. 약 35억 년 전에 광합성세균 (Photosynthetic bacteria)이 지구에 나타나면서 공기 중 과다한 이산화탄소와 태양광을 이용하여 식물처럼 광합성을 하여 산소와 유기물질을 만들어 생물이 살 수 있는 지구환경을 만들었다. 이후 지구상에 다양한 생물종들이 나타나서 현재와 같은 생물의 생태계를 이루었다. 

  지구 생태계는 살아있는 다양한 생물종의 30%이상 완전히 죽는 무려 11차례의 멸종 기를 겪게 된다. 멸종의 원인으로는 대규모 화산폭발로 높은 온도의 마그마 분출과 뿜어져 나온 화산재 먼지로 태양빛이 차단되어 기온이 급격히 내려가 빙하기가 되면서 생물이 멸종되었다는 이론이 있다. 또 다른 원인으로 우주에서 날라온 대형 운석이 지구와 충돌하여 발생한 어마어마한 충돌에너지가 높은 열에너지로 바뀌면서 지표가 총체적으로 증발되어 만들어진 초고온 먼지로 주위의 모든 생명체 멸종시킬 뿐 아니라 거대한 지각변동과 이에 따른 화산 폭발, 지진 등이 원인으로 추정하고 있다. 특히, 지구상 생명체가 70%이상 완전히 죽는 대멸종은 4억 4천만 년 전부터  6,500만 년 전까지 5차례 일어났는데, 가장 혹심한 제3차 대멸종에서는 무려 96%의 생명종이 멸종되었다. 가장 최근 6,500만 년 전 중생대 백악기말에 발생한 제5차 멸종 기에는 75%의 생물종이 멸종할 뿐만 아니라 우리가 잘 알고 있는 공룡이 이때 모두 멸종한 것으로 추정한다.  

  그러면 11차례의 멸종으로 지구상에 생명체가 도대체 얼마나 멸종되었을까? 생명이 나타난 후 초기지구에는 대략 500억 종의 생물이 살았는데 현재는 약 5,000만종의 생명체가 살아간다고 하니 11차례의 멸종으로 적어도 99.9%의 지구상 생명체가 멸종한 것이다.

  대멸종 중 제5차 대멸종은 대형 운석이 충돌하여 발생했을 것으로 추정하는데 과학적인 증거로 세계각지 50군데 이상 동일연대 지층에서 운석에 많이 존재하는 이리듐(Iridium)이 30배나 많이 검출되고 있다. 이런 결과는 운석충돌이 세계각지에서 이리듐 지층이 발견되는 것은 전체 지구에 영향을 미쳐 생물체가 멸종한 것으로 추정한다. 대략 지름이 10Km나 되는 운석이 속도 6만4천 Km/h 이상의 무시무시한 속도로 지구상에 충돌하여 거의 반경 400-500Km내를 완전히 파괴하였고 충돌 에너지로 지상 암석이 녹아서 수증기와 함께 총체적 증발을 하여 전 지구를 둘러싸면서 많은 생명체가 멸종되었을 것으로 추정한다. 이때의 충격에너지는 현재 인간이 보유한 지구상의 모든 핵폭탄을 동시에 폭발시킨 것의 1 만 배의 위력에 해당한다고 한다. 정말 놀라운 사실은 그런 어마어마한 위력에도 여전히 25%나 되는 생명종이 살아남을 수 있는 것은 불가사의한 신기한 일이다. 대형 운석의 충돌지점을 데칸이나 유카탄 지역으로 추정했는데 근래에 멕시코 유카탄 지역에 초 거대 크레이트(운석공, Crater)가 발견이 되었다. 

  미래학자들은 예상되는 지구생물의 제6차 대멸종은 현재까지 발생한 5차례의 대멸종의 원인으로 추정하는 대규모 화산폭발이나 운석의 충돌과 같은 물리적 힘이 아니라 현재의 지구의 주인인 인간에 의해서 이미 일어나고 있다고 말한다. 인류가 농경을 시작한 1만1,000년 이후 지금까지 멸종한 생물은 2018년 5월 미국과학원회보(PNAS)에 발표한 이스라엘 와이즈만 과학연구소에 의하면 포유류의 83%, 해양포유류 80%, 식물의 50%, 어류의 15%가 멸종하여 산술적으로 평균 40%정도 멸종하였다고 수백편의 연구논문을 분석하여 발표하였다. 사실 멸종의 속도는 1만 년 전 농경시대보다는 가장 최근인 18세기 후반 1차 산업혁명을 시작으로 2차, 3차 산업혁명으로 고도 산업화되면서 엄청난 속도로 가속화되고 있다. 고도 산업화로 대량생산이 가능하여 인간을 풍요롭게는 하지만 이산화탄소 문제와 이에 따르는 심각한 기후변화는 이미 우리 피부로 느끼고 있고 우리나라 기후가 아열대로 변해가고 있다는 사실은 모두가 잘 알고 있다. 생물의 멸종이야기를 하면 가장 최근에 일어난 제 5차 대멸종이 6,500만 년 전 너무나 먼 옛날이야기이기 때문에 우리와는 전혀 상관이 없다고 생각하고 무관심하지만 아주 가까운 장래에 우리 코앞에 이미 와 있다는 사실을 정말 무서운 일이다.   

 지구상에 생존하는 생물체 총량(Biomass)의 무게는 약 5,500억 ton이고 가장 많은 생물은 식물이 4,500억 ton, 미생물이 930억 ton 순 이고 동물은 20억 ton 정도이다. 동물중 인간은 세계인구 76억 명으로 계산하면 약 6,000만ton으로 전체 생물체 무게에 0.01%에 불과하다. 농경이후 현재까지 멸종된 산술적 평균은 40% 이어서 총 생물의 30%이 사라지는 것이  멸종이란 근거로 보면  지구는 이미 인류에 의해서 12번째 멸종이 일어나는 것이다.  산업화와 과학기술의 발전은 인류에게 삶의 질을 향상시키고 풍요롭게 하지만 과도하게 사용되는 에너지와 수반되는 생태계 파괴, 환경오염등은 기후변화를 가속화시켜서 현재 지구가 “제6차 대 멸종기”에 접어들고 있다는 발표가 되고 있고 결국 0.01%의 인류가 지구 대멸종의 주역이라고 말한다. 

  멸종이 진행되면 우리생활과 큰 관련이 없어 보이는 야생 동식물만 죽어 없어 질 것으로 단순하게 생각할지 모르겠지만 실제로는 인간이 생존하는데 꼭 필요한 식량생산 자원인 동식물 역시 멸종할 징후를 보여 향후 식량 대기근과 같은 극단적인 재앙이 닥칠 수도 있다. 실제로 지구상에 현존하는 포유류의 경우는 인간이 키우는 가축이 60%이고, 사람이 36%가 이고 야생 포유류는 단지 4%에 불과하다. 조류도 70%가 인간이 키우는 닭이나 오리고 나머지 30%가 야생 조류로 나타나고 있어 정말 심각하다. 국제생물다양성협회에서는 2018년 5월 영국 유력 일간지인 가디언지(The Guardian)에 야생 동식물뿐 만 아니라 우리가 먹는 식량용 동식물 역시 멸종이 진행되고 있고, 제6차 대 멸종이 많이 진행되면 완전히 멸종해 나갈 수 있다고 경고하였다. 심각한 기후변화 때문에 대표적 주요 식량 작물인 감자는 이미 22%의 종이 멸종되었고 2055년까지는 완전히 멸종할 것으로 예상하고 있고, 기호품인 초콜릿도 앞으로 만약 지구의 온도가 2℃ 올라가면 40년 내에 완전 멸종할 것으로 예상한다. 감자와 초콜릿뿐만 아니라 전 세계에서 경작하여 먹고 있는 940여종의 재배 작물의 생존도 장담할 수 없어서 심각한 우려가 되고 있다, 특히 밀, 쌀 등 식량작물과 소, 돼지, 닭 등 가축도 6차 대멸종에 직접적인 영향을 받아서 2050년까지 매 10년마다 농업생산량은 2%씩 줄어들지만 오히러 수요는 14% 증가하고 있어서 매우 심각한 상황이다. 심지어 학계에서는 지질학적 구분으로 충적세(Holocene)에 해당하는 현 시기를 인간에 의해서 지구의 환경을 파괴시키는 “인류세(Anthropocene)”라고 지칭하고 2020년 이후부터 제6의 대멸종이 가시화될 것이라는 무시무시한 예상도 발표하고 있다. 

  인구 증가와 인간의 과도한 욕심이 지구 생명체의 제6차 대멸종의 원인이 된다면 욕심을 줄이고 함께 살아가면서 멸종 속도를 줄이는 방안이 강구되어야 한다. 초기의 원시지구는 용암으로 들끓어 오르고 이산화탄소와 독가스인 아황산과 부족한 산소로 지금 생명체가 살기 어려웠지만 초기의 생명체가 살 수 있는 지구를 만드는 주역 역할을 하면서 11차에 걸친 멸종에 살아남은 생물량 930억 ton의 미생물의 활용을 환경지킴이로 확대할 필요가 있다. 

 또한, 발전하고 있는 4차 산업혁명 기술을 지구환경을 살리는 기술로 적극 활용할 필요가 있다. 인간이 살기 좋은 지구를 유지하면서 대멸종을 늦추는 방법은 결국 시간과 속도와의 싸움이다. 새로운 실험이나 개선하고 저 하는 노력도 중요하지만 인간이 오랜 시간 경험으로 이미 축적한 Big Data를 적절히 활용하면서 미흡한 점을 보완해 나가면 멸종문제를 해결하여야 한다. 해결에 수백-수천 년 걸리는 일을 해결시간을 단축하는 속도가 필요하다는 데는 4차 산업 혁명의 speed와 같은 의미를 가진다. 또한 거대한 전체 환경과 생명체들의 생사의 변화를 예측 및 조정을 위해서는 복잡한 다양한 학제 간 융합연구가 반드시 필요하다는 점에서도 4차 산업혁명 기술이 필요하다. 최근, 산업/환경/생물간 연관분석 및 연구, 블록체인기술과 에너지전환 전략, 기술/환경/경제/생물개체/인간 간 상관 연구 등은 융합 초거대 Big data의 활용해야 하는데 4차 산업기술로 실마리를 찾으면 해결의 속도를 극대화하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다. 특히, 생물종의 멸종을 대비한 제4차 산업혁명 융복합 기술의 산업/환경/생명 분야의 활용은 기존산업인 의약학, 농축식품, 화학, 에너지, 환경 분야등을 새롭고 창의적 산업으로 전환하여 새로운 경제체제를 만드는 원동력이 될 것으로 기대한다. 

 지금 우리가 누리는 삶의 질과 풍부한 삶을 유지하면서도 다양한 생명체들이 조화롭게 살아가는 건강한 지구를 유지할 수 있는 길이 어쩌면 우리 가까이에 해답을 찾을 수도 있을 수도 있고 성공 시는 오히려  산업개혁과 발전에 획기적 지렛대라는 새로운 보물을 발굴할 수 있는 길이 될 수도 있다고 믿는다.