얼음과 불의 탄생, 인류는 어떻게 극악한 환경에서 살아남았는가

*** 서울대 지구환경과학부 명예교수 최덕근 감수 ***
*** 이정모, 박정재, 김백민 강력 추천! ***
*** 지질학계의 판도를 뒤엎은 놀라운 통찰력 ***

30년간의 위대한 여정, 모든 존재 근원의 탐사기
광활하고 장구한 지구의 최초 생명체를 찾아서

'지구에서 인류가 어떻게 진화하게 되었는가'는 과학적 질문이라기보다는 철학적 질문에 가까웠다. 하지만 최근 지구 표면의 물리적 진화에 관한 수많은 사실이 밝혀지면서, 이러한 질문을 유일하게 역사를 다루는 지질학의 관점으로도 답을 찾게 되었다. 지질학자 그레이엄 실즈는 30년 동안 오스트레일리아, 몽골, 스코틀랜드 등 전 세계를 탐사하며 인류의 진화와 지구 시스템에 관한 최신 이론과 인류 진화에 대한 가설을 새로이 제시한다.

"이 책을 다 읽고 나면, 생명은 시간의 암석층을 헤치며 길을 찾고, 자신이 만든 길을 따라 나아갈수 있는 어떤 형태로든 취한다는 것을 알게 된다." _〈Goodreads〉 독자 리뷰

지구는 생물의 대량 멸종과 눈덩이지구 같은 명백한 '좌절'을 매 순간 겪어왔다. 하지만 이 책을 통해 그럼에도 생물은 늘 우연과 우발적인 사고로 진화했다는 것만은 명확하게 알 수 있을 것이다. 실즈 저자는 '지구가 왜 얼음 담요를 수차례 덮고 있었는지'에 대한 눈덩이지구 가설로 이 책의 문을 열지만, 최종적으로는 인류가 극악한 환경 속 수많은 좌절에도 어떻게 살아남았는지를 이야기하고자 한다.


다윈도 풀어내지 못한 인류의 흔적을 발견하다
"우리는 어디에서 왔는가?"에 대한 궁극의 해답!

찰스 다윈은 《종의 기원》을 쓸 때 이미 자연 선택 진화론을 뒷받침할 화석 기록이 불완전하다는 사실을 알고 있었다. 그 당시에는 화석만이 유일한 진화의 직접적 증거였으니, 다윈에게는 이와 같은 상황이 고역이었을 것이다. 1895년, 그는 다음과 같이 밝혔다. "왜 캄브리아기계 이전 가장 이른 시기에 속하는 화석 퇴적물을 충분히 발견하지 못했는지 묻는다면, 만족스러운 답을 내놓을 수 없다."

안타깝지만 다윈은 그 '딜레마'를 죽는 순간까지 풀지 못했다. 이는 오늘날에도 과학의 전 분야에서 가장 까다로운 논쟁거리 중 하나다. 커다랗고, 껍데기가 있고, 활기가 넘친 다양한 생명체는 왜 캄브리기 초에 느닷없이 온 지구로 퍼져나갔을까? 이 책은 다윈이 자신의 저서에서 다루지 못했던 화석 기록의 불완전함과 그에 따른 진화 이론의 한계를 언급하며, 특히 캄브리아기 동물들이 갑자기 등장한 이유에 대한 새로운 해석을 내놓는다. 산소가 풍부한 새로운 세상을 열었던 극한의 빙하기(얼음), 그리고 지구의 화산 활동(불)으로 우리를 초대한다.


지구는 왜 과거로 돌아갈 수 없는가
'보이지 않는 손' 지구 시스템에 대한 거의 모든 것

우리는 거대하고 복잡한 시스템 속에서 살아가고 있을 뿐만 아니라, 과거 속 숱한 사건이 만들어낸 결과물이다. 그렇다면 시간을 과거로 돌려 처음부터 다시 시작한다면, 인간이 존재할 수 있을까? 이 질문에 대한 답은, "그렇지 않을 것이다"이다. 지구 속 모든 존재에게는 유리하게 작용해야 할 우연의 일치가 셀 수 없이 많기 때문이다.

이 책은 인류의 기원이 지구 시스템의 복잡한 상호작용 속에서 발생한 고유한 사건들이 결합된 결과임을 보여주며, 이를 바탕으로 진화가 어떻게 이루어졌는지를 깊이 탐구한다. 우리가 전 지구적인 빙하 작용처럼 혼란스러운 현상도 받아들일 수 있다면, 즉 지구 시스템의 불안정성을 이해한다면 우리는 과거를 진정으로 다른 곳으로 상상할 수 있을 것이다. 서울대학교 지구환경과학부 최덕근 명예교수는 이 책을 두고 "지구 시스템이 어떻게 변화했는지 본 적 없는 새로운 이론을 제시할 뿐만 아니라, 전문가들에게 귀감이 될 정도로 대단한 수준의 내용을 담고 있다"고 극찬했다.

놀랍게도 아직 누구도 생물이 맨 처음 어떻게 출현했는지 제대로 풀어내지 못했다. 동물 진화에 대한 과정에서 밝혀내야 할 부분이 많음이 자명하다. 저자는 이와 같은 논쟁에 대해 신중하게 접근하면서 지질학적 증거와 검증된 학문적 결과를 통해 밝히고자 한다. 지구 전체가 수천만 년 동안 두꺼운 얼음 속에 묻혀 있던, 지구 역사의 가장 흥미로운 시기에서 인류의 기원을 추적한다.

추천의 글
감수의 글

서문

1.
시간 여행
현재는 과거를 여는 열쇠인가

2.
사하라 빙하
가장 뜨거운 곳에서 얼음 흔적을 찾다

3.
융빙수 플룸
눈덩이지구 가설을 위한 무대

4.
얼어붙은 온실
지구가 혹한의 운명에서 벗어날 수 있었던 이유

5.
암석 속 시계
완전히 다른 지구 시스템을 겪은, 크리오스진기

6.
고장 난 온도 조절 장치
지구는 왜 과잉 '지출'을 막을 수 없었는가

7.
화석 기록
다윈이 죽을 때까지 풀지 못한 딜레마

8.
산소 증가
동물이 없다면 유리 산소는 존재할 수 있는가

9.
제한 영양소
대량 축적된 '인'이라는 수수께끼

10.
소금 한 꼬집
급작스러운 생명체 확산에 대한 의문을 풀어내다

11.
생물권의 회복력
멸종을 불러온 환경 변화에 대하여

12.
시간의 화살
지구의 운전자는 태고의 불이었다

감사의 말
주
찾아보기

그레이엄 실즈 (Graham Shields)

유니버시티칼리지런던(University College London)의 지질학 교수이자 동위원소 전문가로 '우리는 어디에서 왔을까?'라는 오래된 질문에 대한 새로운 해답을 제시하고자 한다.
지구화학과 동위원소 추적자를 이용해 과거 해양과 대기의 구성을 탐구하며, 지구 역사의 중요한 시기에 지표면 환경이 생명체와 어떻게 공진화했는지 흥미를 느낀다. 특히 복잡한 다세포 생명체가 생태계를 처음 지배하기 시작한 약 5억 년에서 1억 년 전 퇴적된 암석을 집중적으로 연구한다.
과학적 지식과 개념을 가장 단순한 형태로 축소해 대중에게 전하고자 노력한다. 특히 인문학과 예술이 지질학 연구에 어떻게 기여할 수 있는지, 다른 행성에서 지적인 생명체를 찾을 수 있는지에 대한 논의를 펼치고 있다.