고생물학
1. 개요
古生物學 / Paleontology
말 그대로 옛날에 살았던 생물, 즉 고생물에 대해서 연구하는 학문이다. '''고고학과는 엄연히 다른 학문이다.'''[1] 그런데 고고학분과 중 동물고고학이 있는데, 이 학문은 고생물학과 방법상에서 크게 다르지 않다. 둘 다 화석을 가지고 연구하니 말이다. 그래서 동물고고학만큼은 고생물학과 엄연히 다른 학문이라기 보다는 서로 영향을 많이 받아서 비슷한 점이 많다. 연구방법이라든가 발굴할 때 사용하는 도구라든가 기타 등등...[2] 한편 이 분야를 연구하는 사람들은 고생물학자라고 한다.
옛날에 살았던 동물을 연구하기 때문에, 가장 중요한 연구 대상은 역시 화석이다. 이를 바탕으로 다음과 같은 질문들에 대한 답을 던지고 있다.
(1) 지구의 생물 혹은 특정 생물군은 언제 출현, 번성, 멸종했는가?
(2) 특정 생물은 지구 생물 진화의 어느 단계, 가지에 놓여 있으며, 궁극적으로 생물의 진화가 어떻게 이뤄져왔는가?
(3) 특정 생물(단일 개체 혹은 하나의 종)의 생체 구조, 움직임과 생활사(life cycle)는 어떠했는가?
(4) 특정 생물이 퇴적된 퇴적암의 주변 환경은 어떠했고, 언제 퇴적된 것인가?
(5) 과거 지구에서 특정 생물의 분포가 어떠했으며, 이를 위해 고대 지구의 지형은 어떠했었는가?
즉, 고대 생물의 시대, 특성과 진화 과정, 이를 기반으로 퇴적암과의 연계 등을 연구하는 학문이다. 화석이 암석, 특히 퇴적암에서 발견되기 때문에, 생물을 연구하는 학문이지만, 지질학과 밀접하게 연계되어 있을 뿐만 아니라, 예로부터 지질학의 한 분파로 여겨져왔다.[3] 같은 고생물학을 연구하는 고생물학자라도, 풀고 싶은 의문이 어떤 것이냐, 혹은 사용하는 방법론이 무엇이냐에 따라 스스로를 지질학자라고 말할 수도 있고, 생물학자라고 말할 수도 있다.[4]
화석의 특성상 오늘날의 생물과는 달리 정확한 생태나 대사과정 등을 추론하기 어려워 대부분의 연구 결과는 현대 생물 및 물리, 화학적 이론에 근거한 추론, 추측에 가깝다. 그런 만큼 현대 생물에 대한 학문과 비교할 때 학설의 수정이 상대적으로 빈번하게 일어난다. 물론 특정 가설을 뒷받침하는 증거가 많으면 많을 수록, 그 가설은 가설 단계에서 벗어나 정설이 된다. 예를 들면 조류의 공룡 기원설이 그러하다. 이 때문에 가끔 이쪽에 조예가 없는 사람들이 '어차피 모두 추정이라면 땅 다 파보기 전까지는 알 수 없는거 아닌가?' 라는 의문을 가질 때가 있는데, 이는 과학의 기본적인 원리를 알면 왜 그런지 이해할 수 있을 것이다. 또한 발견된 화석의 '규모' 그 자체는 그다지 중요하게 여겨지지 않는다. 가령 일부 고생물학자들은 공룡 이빨 하나만으로 그 공룡이 철새처럼 이동했다는 것을 알아낸다.[5]
2. 세부 분야
2.1. 척추고생물학
공룡으로 대표되는 분야.
2.2. 무척추고생물학
2.3. 미화석고생물학
코노돈트나 개형충 등을 연구하는 분야.
2.4. 식물고생물학
3. 고생물학 연구
3.1. 연구 방법
과거에는 단순히 화석의 외형을 관찰하고 발견 장소 및 생존 시기에 대한 연구 정도로만 행해졌지만 오늘날에는 기술의 발달 등으로 연구가 더욱 첨단화 되었다.
- 첨단 장비를 통한 내부 관찰: CT 촬영을 통해 암석을 쪼개지 않고도 화석 내부의 관찰이 가능하다.
- 잘 보존된 화석에서의 DNA 채취를 통한 분자생물학적 연구.
- 척추고생물학 중에서는 병리학과 크로스오버해 고병리학(Paleopathology)이라는 하위 분야도 생겼다.
- SEM으로 뼈 관찰.
- 공룡 알, 뼈, 발자국 관찰해서 행동 관찰.
- 퇴적암 속의 화석 관찰해서 분류학, 고환경(paleoenvironment), 고생물다양성(paleobiodiversity) 관찰. 퇴적학, 동위원소 지구화학에 대한 지식이 필요하다.
- 3D 스캐너를 이용한 화석의 영상처리.
3.2. 필요한 지식
가장 간단하게는 고생물학에 대한 간단한 책부터 시작해 흥미를 키울 수 있다. 하지만 이것만으로는 고생물학자가 될 수는 없다.
고생물학은 기본적으로 두 가지 학문을 기본으로 깔아놓고 연구하는 학문이다. 따라서 고생물학자가 되고 싶다면 이 두 학문에 대해서 복수전공 이상의 지식을 갖추어야 한다.
첫번째는 지질학이다. 고생물의 유해자체가 이미 퇴적암 속에서 석화되어 있는 상태이기 때문에 고생물학자들은 기본적으로 돌을 다루는 직업이라고 볼 수 있겠다. 또한 지질학은 고생물학자가 화석뿐만이 아니라, 돌을 연구함으로써 그 당시의 환경이나, 기온 또는 습도 등 많은 것을 유추해낼 수 있기 때문에, 예전에 지구가 어떤 모습이었고, 어떻게 변화해 나갈 수 있었는지를 알 수 있게 해준다. 대부분의 대학은 지질학과 아래에 고생물학과를 설립하였으며, 해외에 있는 대학들이라고 딱히 사정이 다르진 않다. 꽤 많은 고생물학자들이 지질학자를 겸한 고생물학을 하는 케이스가 많다. 이는 역시 돈의 문제이고, 특히 고미생물학을 전공한 고생물학자는 지질학적인 요소를 이용해 석유회사에 도움을 줘 많은 돈을 벌 수 있다고 한다. 대부분의 연수입이 짭잘하고 안정적인 고생물학자들은 대부분 석유회사와 결탁해 어디다가 시추를 하면 석유를 캐낼 수 있을지 도와주는 사람들이 많다.
두번째는 생물학이다. 생명과학과의 전반적인 내용은 기본으로 알고 있는 것이 좋다. 고식물학자라면 식물학을, 고동물학자라면 동물학을 알고 있어야 한다. 진화생물학, 유전학을 아는 것도 고생물학에 크게 도움이 된다. 좀 더 넓은 의미의 고생물학을 하고 싶다면 생태학, 신경생물학 등을 해두는 것도 도움이 된다.
고척추동물학자가 되고 싶다면 비교해부학을 필수로 알아야 한다. 그 중에서도 요즘은 병리학과 연계해 고병리학을 연구하는 경우도 있으니 병리학을 알아두는 것도 도움이 될 수 있다.
위의 두 가지 학문을 배우려면 배경지식은 필수적이다. 적어도 대학교 1학년 수준의 미적분학, 일반물리학, 일반화학까지는 모르면 안 된다. 고생물학과 아무 관련이 없어 보일 수 있지만, "Principles of Paleontology" 교과서를 보면, 그래프를 이용할 시, 미적분이 이용되는 것을 볼 수 있다. 대학원에 가서 공부하려면 너무 늦다.
취미 수준을 넘어서서 대학원에서 연구자가 되고 싶다면 연구방법론에 대해 알아야 한다. 그 중 통계적 방법에 대해서 알아두어야 한다. 논문에 쓰여 있는 통계적인 방법들을 이해하고 자신이 연구를 설계할 수 있어야 하기 때문이다.
특히 영어를 하고 싶지 않다면 고생물학을 하면 안 된다. 아무리 낮은 수준의 연구라고 해도 영어 논문을 읽을 수 있어야만 연구를 할 수 있다. 그리고 학계에서 인정받고 싶다면 영어 논문을 제출해야 할 것이며 그러려면 논문을 쓰기 위한 영어작문 실력이 굉장히 높게 요구된다. 해외 학회에 나가게 된다면 학계의 외국인들과 질의응답을 할 수 있어야 한다. 그리고 한국 내의 고생물학 지원이 많이 위축되다 보니 해외 유학을 갈 것을 추천하는데, 해외 유학을 가려면 GRE(미국대학원입학시험)에서 점수를 높게 맞아야 하며 이 시험에서 요구하는 영어 단어와 독해의 수준은 '''매우 어려우니'''[6] 가능하면 가능할수록 일찍부터 준비하는 것이 좋다.
제 2 외국어를 하나에서 둘 정도 하는 것을 추천한다. 중국어와 스페인어를 추천하기도 하며, 미국에 있는 고생물 연구소에서는 프랑스어, 독일어, 러시아어를 추천하고 있다.
그리고 요즘 고생물학자들이 꼭 빼놓지 않고 배우는 컴퓨터 기술도 배우도록 하자. 3D 모형을 만들거나, 프로그램을 이용하여 가상 시나리오를 만들어 보는 것, 그리고 수많은 광대한 데이터베이스를 관리하기 위해선 어느 정도의 컴퓨터 기술이 요구되기 때문에, 고생물학자들도 요즘은 컴퓨터를 열심히 배우고 있는 추세라고 한다.
대학 졸업 후에는 고생물학 석사과정에 진학하는 것이 좋다. 이런 거.
3.3. 필요한 자세
고생물학은 생각보다 엄청난 노동이 요구되는 직업이다. 고로 어렵고 지겨운 작업들을 견뎌낼 수 있는 끈기와 인내력, 열정 등은 고생물학자가 되기 위한 필수적인 소양이다. [7]
요즘이야 "Armchair Paleontologist"라고 밖으로 나가지 않고 연구소에서만 있는 고생물학자들도 볼 수 있지만, 대부분의 고생물학자들은 연구에 필요한 표본을 얻기 위해 밖으로 나가야만 한다. 아이러니하게도 대부분의 화석을 찾을 수 있는 곳은 매우 불모지로, 사막이라든지 혹은 황무지같은 거의 돌 밖에 볼 수 없는 그런 곳이 대부분이다. 고생물학자들은 한낮의 뜨거운 열기를 이겨내야만 하고, 변덕스러운 날씨라든지, 혹은 그런 혹독한 자연환경들이 줄 수 있는 모든 어려움들을 이겨나가야 하며, 갈증도 문제고, 식량도 문제고, 이런 탐사를 지원해줄 자금줄을 구하는 것마저도 문제이다. 몇몇 고생물학자들은 탐사 도중 변비에 시달리는 경우도 있고, 꽤 많은 사람들이 이런 혹독한 환경에서 일하는 것을 적응하지 못해 고생물학자를 때려치는 사람들도 있다고 한다. 사실 이런 경향은 야외 활동과 더불어 땅을 파보는게 중요한 지질학, 지리학, 고고학 등에서 모두 똑같이 겪고 있는 문제로 힘들 뿐만 아니라 매우 위험하기 짝이 없다.[8]
고생물학자도 다른 모든 직업들과 마찬가지로 부지런함과 많은 독서량, 그리고 경쟁적인 태도를 요구한다. 근래 교통 기술의 발달로 보다 더 고생물학에 접근하기 쉬운 환경이 조성됨으로써 수많은 고생물학자들이 배출되어왔다. 그 결과로 취업라인은 좁아졌고 더욱 신선한 아이디어를 요구하며, 많은 노력과 투자 등을 필요로 하고 있다.
운동을 열심히 해두는 것도 좋다. 열심히 연구하기 위해서 뒷받침하는 체력이 필요하기도 하고, 저런 불모지에서 화석을 찾기 위해서는 끝없이 걸어야할 수도 있기 때문이다.
4. 지질 시대
5. 기타
- 우리나라의 경우 사람들이 고생물학을 접할 기회가 거의 없다. 게다가 고생물학이라고 하면 그 유명한 공룡, 익룡이나 매머드, 검치호가 아니면 삼엽충만을 떠올리는 아주 편협한 시야에 묶여 있다. 이는 우리나라가 미국이나 몽골, 인도, 캐나다, 아르헨티나, 멕시코, 스페인, 영국, 프랑스, 모로코, 마다가스카르, 튀니지, 탄자니아, 니제르, 남아공 같은 나라들처럼 유명한 공룡 등 수 많은 고생물 화석을 발굴해 내지 못하는 것도 한 몫 한다고 볼 수 있다. 우리나라, 특히 남한의 경우에는 화석산지가 딱히 많지 않고, 화석을 발굴하려 노력하는 사람도 딱히 많지 않기 때문에, 큰 발견이 그렇게 많이 나오지 않는다. 이는 자동적으로 우리를 고생물학 후진국으로 만들게 되었고, 많은 사람들의 이목을 끌 수 없게 만드는 하나의 현상이 되었다. 그리고 우리나라 공교육계에서 고생물학과 관련된 과목들에 대한 중요성을 그렇게 강조하지도 않고 있는 것도 우리나라가 고생물학의 후진국이 되게 만드는데도 한 몫을 했다. 가까운 예로, 수능에서 지구과학2를 선택하는 학생이 얼마나 될까?
- 한국의 고생물학 연구자들은 멸종 위기에 놓여 있다. 2009년 신문기사에 따르면 2009년 현재 박사급 연구자 36명, 실질 연구자 (=교수급) 13명이다. 국내에서만 연구하기에는 국내의 사정이 좋지 않아 대부분은 외국으로 나가 연구하는 경우가 많다. 그러기에 우리나라의 고생물학도들은 웬만하면 미국으로 가야한다는 것을 알고, 또다른 어린 고생물학도들에게도 유학을 갈 것을 웬만하면 추천하고 있다.
- 고생물의 세부분야도 사람들의 관심에 따른 격차가 심하다. 공룡이나 신생대 포유류 같은 메이저하고 사람들의 관심이 많은 분야를 연구하는 사람에 비해 갑각류나 식물을 연구하는 사람들은 정말이지 거의 없다고 생각될 정도다.[9]
고생물학 중에도 가장 인기있는 분야는 공룡학이다. 공룡학은 인기가 많다 보니 경쟁이 매우 심하다. 토마스 홀츠 2세라든지 스캇 샘슨같은 유명한 공룡 고생물학자가 되기 위해서는 꾸준한 언론과의 접촉, 집필, 그리고 연구가 필요하며, 결정적으로 운이 좋아야 한다.
- 대부분의 과학 분야가 그렇듯 덕업일치를 이루기 쉬운 학문이다. 특히 영미권 고생물학자들의 경우는 우리가 생각하는 어릴 때부터 공룡덕후인 스테레오 타입의 고생물학자가 많다.[10]. 그리고 같은 맥락에서 고생물학은 여러가지 학문 중에서도 아마추어의 발견이나 기여도가 큰 학문이다. 한마디로 아마추어 고생물학자들도 나올 수 있는 분야라는 것이다. 달리 말하자면 그 만큼 덕후들이 많이 있는 분야라는 얘기이기도 하다.
- 고인류학을 제외한 척추동물 고생물학이나 무척추동물 고생물학의 경우엔 유전학적으로도 분석이 어려운 경우가 많고, 화석이 전신이 발견되는 경우도 드물어 연구가 상대적으로 어려운 분야에 속한다.
- 요즘 진화론의 중요성이 다시 대두되기 시작하면서 고생물학자로서 진화학에 기여할 수 있는 부분이 많이 생겼다. 때문에 가령 화성에 유인 우주선을 보낼 그 날이 온다면 고생물학자들이 반드시 한몫 단단히 할 것이다. 지금의 NASA도 우주생물학과 외계 행성계 연구를 위해 지질학자나 고생물학자들을 전문 엔지니어들만큼은 아니지만 꽤 고용하고 있으며, 이들의 활약이 중요함은 아폴로 계획 후기 미션에서 톡톡히 증명되었다.
6. 고생물학자 일람
- 박진영
- 이승배
- 이융남
- 이항재
- 임종덕
- 최덕근
- 허민
- 그레고리 폴
- 기드온 맨텔
- 닐 슈빈
- 도널드 프로세로
- 대런 내이쉬
- 래리 마틴
- 로렌스 위트머
- 로버트 바커
- 로이 채프먼 앤드루스
- 리처드 오언[11][12]
- 마크 위튼
- 매리 애닝
- 매튜 보넌
- 쉬 싱
- 스콧 샘슨
- 스티븐 브루사테
- 스티븐 제이 굴드
- 안드레아 카우
- 에드워드 코프
- 오스니얼 찰스 마시
- 월리엄 버클런드[13]
- 자크 고티에
- 제임스 커크랜드
- 조르주 퀴비에[14]
- 존 벨 해처
- 존 오스트롬
- 존 호너[15]
- 토마스 홀츠 주니어
- 폴 세레노
- 필립 커리
- 휴 팔코너[16]
7. 고생물학자 캐릭터
- 로스 유스티스 겔러 - 프렌즈
- 앨런 그랜트 - 쥬라기 공원 시리즈
- 케이트 로이드 - 더 씽(2011년 프리퀄)
- 페르디난도 박사 - 죠죠의 기묘한 모험
- 얼 세라노 - 데드 스페이스 3[17]
- 올림피아 미클로스 - 태양신의 단도[18]
- 배소연 - 달이 내린 산기슭
- 타츠이 나오히사 - 기사룡전대 류소우저
[1] 고생물학은 자연과학인 지질학에 속하는 반면 고고학은 사회과학인 역사학에 속한다.[2] 고고학은 인류 역사, 고생물학은 인류 시대 이전의 생물들을 연구하는 학문이다.[3] 모든 오늘날의 학문이 그렇듯이, 고생물학 역시 생물학과 지질학의 접점에 있는 학문이다.[4] 다만 고생물학의 정식적인 분류는 지질학이다.(대표적으로 고생물학은 대학교 내 지질학과에서 배우게 된다.) 지질학 자체가 종합과학이기 때문에 일어나는 일.[5] "학자들이 신도 아니고 어떻게 그래!"라고 하는 사람들을 위해 추측의 과정을 쉽게 요약하자면, 1. 이런 이빨을 갖고 있는 공룡의 종류는 무엇인가?(예: "갑"종)2. "갑"종은 보통 어떤 생활 양식을 가졌는가?(예: 나뭇잎을 뜯어먹는다)3. 이 공룡이 발견된 지층은 당시에 어떤 환경이었는가?(예: 사막이었다. 따라서 여기서 사는 공룡은 아니다)4. "갑"종과 흡사한 다른 화석이 발견된 전례가 있는가?(예: 남쪽에서 발견된 적이 있다)5. 가설 설정: 이 공룡은 아마 남쪽으로 이동 중에 죽었을 것이다. 6. 검증: 남쪽에서 "갑"종의 이빨과 동일한 이빨을 찾을 수 있는지 연구한다.(예: 발견되었다)7. 최종 결론: "갑"종은 남쪽으로 주기적 이동을 하는 공룡이다. '''고생물학자들 대부분이 1~5단계까지는 화석을 확인하는 즉시 끝내버린다.'''[6] 수능보다도 더 어렵다. 대한민국 수능은 외국 교사들도 풀기 힘들어할 지경으로 어려운 수준이라고 하기는 하지만, 이쪽은 '''진짜 엘리트를 뽑는 거라''' 훨씬 더 어렵다.[7] 이는 즉각 연구결과가 나오지 않는 모든 분야의 과학자들에게 필요한 마음가짐이다.[8] 이 직종 종사자들이 모두 같이 연구하는 경우도 많다. 실제로 구석기 현장의 층위에서 지리학자가 고고학자와 함께 샘플 채취를 위해서 줄에 매달려서 망치질하고, 구석기 유적이 다수 나오는 임진-한탄강 유역의 연대문제 때문에 지질학자가 고고학자와 함께 언제 무너질지 모를 주상절리에 매달려서 오함마로 현무암 떼내는 일이 부지기수다.[9] 그 식물학 중에서도 대부분 속씨식물, 겉씨식물이 연구대상이지 선태식물과 양치식물을 연구하는 사람은 손에 꼽을 수준이다.[10] 아래 목록에 있는 토머스 홀츠와 스콧 샘슨도 그렇고 스티븐 제이 굴드 역시 어린 시절에 박물관에서 본 티라노사우루스의 골격을 보고 감명받아 고생물학자가 되었다고 한다[11] 공룡이라는공룡, 즉 Dinosaur이라는 단어를 만든 사람 '영국의 퀴비에'라고 불렸으며, 한 때 영국 과학계의 정점이었다.[12] 실제로는 아주 이기적인 사람이었다. 이구아노돈의 발견자 기드온 맨텔의 논문을 상습적으로 표절했을 뿐만 아니라 그 외적으로도 평생 맨텔을 괴롭혔다. 맨텔이 죽을 때까지 그는 맨텔의 논문이 학회에 알려지는 것을 막았고 이구아노돈 모양의 연회장에서 열린 파티에 발견자인 맨텔 대신 자신이 참석했다. 또한 후배 학자들의 좋은 논문들을 골라내 자신의 논문으로 바꾸었다. 말년에는 추악한 면모가 알려져 학회에서 퇴출되고, 결국 쓸쓸한 죽음을 맞았는데, 죽는 순간까지도 자신은 잘못한 게 없다는 태도였다고 한다.[13] 최초의 공룡 논문을 집필했다.[14] 고생물학의 창시자다.[15] 애칭인 잭 호너로도 알려져 있다.[16] 다윈의 친구. 당시 병으로 인해 시조새를 설명하는 오언의 연설에 가지못한 다윈에게 시조새에 대한 설명을 들려줬고 시조새를 조류의 일종으로 분류한 오언의 주장을 비판하기도 했다.[17] 현실의 고생물학자인 '폴 세레노(Paul C. Sereno)'에게서 모티브를 한 것으로 추정된다.[18] 큐레이터를 겸하고 있다.