산호초의 구조와 분포(한국연구재단총서 학술명저번역 618)

생물학자로만 알고 있는 찰스 다윈의 또 다른 모습

지질학자로서의 천재성이 번득이는 다윈의 역저
우리 대부분은 위대한 과학자인 찰스 다윈(1809∼1882)을 생물학자로 알고 있다. 그의 대표 저술인 『종의 기원』이 종의 진화에 관한 내용이기 때문이다. 그러나 그는 지질학자였다. 다윈이 비글호를 타고 찾아 갔던 곳에서 관찰한 기록 중 동물들에 대한 것은 368쪽인 데 비해 지질현상에 관한 것은 1,383쪽이 될 정도로 지질현상에 대한 기록이 훨씬 많다. 나아가 『종의 기원』 9장 「지질 기록의 불완전함」과 10장 「지질시대의 생명체 변천」은 지질학과 고생물학에 대한 깊은 이해 없이는 도저히 쓸 수 없는 내용이다. 실제 다윈은 대학시절부터 지질학을 좋아했으며 화석을 탐구한 고생물학자였다. 다윈은 1832년 1월 중순 처음 상륙한 케이프 데 베르데 군도의 생자고섬의 지질을 분석하면서 지질학에 관한 재능을 나타내었다. 나아가 그가 귀국해서, 1839년에 맨 처음 출간한 『비글호 항해기』의 부제목에서 지질학을 박물학보다 앞세웠을 정도로 지질학에 대한 관심이 깊었다. 그러나 1845년에 나온 2판에서는 박물학을 지질학보다 앞세워, 그의 관심에 변화가 일어났음을 보여준다. 그때쯤에는 생물들이 진화한다는 사실을 그가 알았고, 그 내용이 지질학보다 더 중요하다는 점을 알았기 때문일 것이다.

거의 만 5년에 걸친 비글호 항해 기간의 상당 부분을 지질과 화석을 관찰하고 기록하면서 보냈던 다윈은 지질에 관련된 훌륭한 업적들을 남겼다. 그는 그 가운데 하나인 산호초 형성과정을 가장 먼저 1842년에 발간했다.(화산섬과 남아메리카의 지질에 관한 내용은 1844년과 1846년에 각각 발간했다.) 그전까지는 산호초의 기초를 “바닷물에 잠긴 화구”니 “해저에 쌓인 퇴적층”이라고 잘못 해석했다. 그러나 파타고니아 같은 광대한 지역과 안데스산맥 같은 높은 산맥이 융기하거나 침강할 수 있다는 것을 이해한 다윈은 산호의 생태와 지각의 움직임으로 산호초가 형성되는 과정을 직감적으로 파악했다. 산호초를 몇 곳 보지도 않은 그는 해저의 침강작용으로 보초와 환초가, 융기작용으로 거초가 형성된다고 설명했다. 그 설명이 워낙 논리적이라, 당대 최고의 지질학자인 라이엘은 그의 설명을 듣자마자 “내 책을 고치겠노라.”고 말했을 정도였다.

다윈 자신은 비록 많은 산호초를 직접 가보지 못하였지만, 수많은 산호초를 직접 본 적이 있는 여러 함장들의 보고서와 해도들을 참고해서 『산호초의 구조와 분포』를 저술했다. 그는 자신의 논리를 산호초의 형성과정에 적용시켰으며 자신의 설명이 옳다는 것을 확신했다. 실제 산호초들은 다윈의 주장대로 “가라앉는 섬”에서 만들어진다.



그러나 훗날 다윈의 해석에 대한 반론이 나왔다. 이른바 존 머리의 “가라앉은 섬” 주장이다. 머리가 그 주장을 한 데는 나름대로 충분한 이유가 있었다. 곧 그가 1872년부터 1876년에 걸친 챌린저호 항해에 참가해서 해수면에서 눈처럼 가라앉은 생물의 유해들과 수심 1,000∼2,000미터에 해산들이 있다는 것을 확인했기 때문이다. 그러나 그는 두 가지를 몰랐다. 첫째, 그가 보았던 눈처럼 가라앉는 유해들은 쌓이지 못하고 가라앉으면서 다 녹아 없어진다. 둘째, 해산들의 대부분은 해저지각이 수축되면서 가라앉지 높아지지는 않는다.(이는 20세기 지구물리학이 증명했다.) 그러므로 해산에서 산호초가 생길 리가 없다. 다만 산호초가 있던 섬이 가라앉으면 그 흔적은 있다.

영국 과학계가 산호초 형성과정을 놓고 양분되자, 왕립학사원은 19세기 말에 남태평양에 있는 투발루의 푸나푸티 환초를 굴착하기에 이르렀다. 당시 기술로 330미터 정도를 굴착했으나 산호바위 외에는 나온 것이 없었다. 그러자 서로 자신들의 주장이 옳다고 주장했다. 다윈을 지지하는 사람들은 섬이 너무 깊게 가라앉았기 때문에 기반암에 도달하지 못했다고 주장했다. 반면 머리를 지지하는 사람들은 산호초의 한가운데를 굴착하지 못하고 무너진 곳을 굴착했으므로 산호바위만 나왔다고 주장했다. 그러나 일본이 태평양으로 나오면서 더 굴착할 수 없었다. 드디어 미국이 1950년 핵실험을 준비하면서 마셜 군도 에니웨토크 환초를 굴착하기에 이르렀다. 결국 1,280미터 깊이에서 에오세(지금부터 5,580만 년∼3,390만 년 전)의 초록빛이 감도는 화산암에 도달했다. 그러므로 그 화산암은 수천만 년 침강했다. 이후 같은 현상들은 투아모투 군도와 인도양 몰디브 군도와 대서양 카리브해에 있는 산호초에서도 발견되었다.



이 책은 산호초의 구조와 분포 특성에 대해, 산호초의 다양한 예들을 들어가며 설명과 반박의 독특한 내용 전개 방식으로 이루어져 있으며, 찰스 다윈의 지질학자로서의 전문성이 잘 나타나 있어서 지질학뿐만 아니라 해양학, 지구과학, 생물학 등의 연구자들에게 실질적인 이해를 제공하고, 찰스 다윈과 그의 업적에 대한 새로운 평가와 인식을 갖게 해줄 것이다.