화석화될 가능성을 최대화하는 방법

화석이 될 가능성을 어떻게 높일 수 있습니까? 내가 이 글을 쓰는 동안 내 책상 위에 앉아 있는 것은 삼엽충입니다. 이 삼엽충은 동그란 눈, 가시가 있는 다리, 편자게 같은 머리를 가진 나무늘보 같은 생물입니다. 수백만 년 전에 죽었다는 것이 다행입니다. 지금 살아 있었다면 아마 저를 놀라게 했을 것입니다. 나는 그것이 기어 다니는 생물이라고 의심합니다.

어렸을 때부터 이런 화석에 매료되어 여러 암모나이트, 납작한 물고기, 공룡 척추 및 기타 깊은 과거의 다양한 유기체를 수집했습니다. 내가 그들에 대해 좋아하는 것은 그들이 현재로부터 마음을 멀리 옮기는 방법입니다. 각각은 더 이상 존재하지 않는 시간과 장소에 대한 창입니다. 이 고대 생물들을 보면서 – 그들이 어떻게 살고, 움직이고, 행동했는지 상상하려고 노력하면서 – 저는 먼 미래의 고생물학자들이 21세기의 화석인 대왕고래, 코끼리, 회색곰… 인간을 어떻게 만들지 종종 궁금했습니다. 존재.

이 백일몽은 종종 나 자신을 다음과 같이 생각하게 했습니다. 내 애완용 삼엽충처럼 나 자신도 보존되고 광물화될 수 있을까요? 최근에 나는 몇 가지 답을 구할 기회를 얻었다. 어느 날, 제 편집자가 저에게 사람을 화석화하는 데 무엇이 필요한지 물었습니다. 예를 들어 저널리스트. 그렇다면 내가 화석화되기 시작했다면 어떻게 성공 확률을 높일 수 있을까요? 도대체 어디로 가야 할까요? 뼈, 피부, 근육, 발톱 중 어느 부분이 가장 오래 지속됩니까? 그리고 프로세스를 가속화하거나 인위적으로 조정할 수 있는 방법이 있습니까? 처음에는 화석화가 어떻게 작동하는지 대략적인 아이디어를 얻었고,  내 기본적인 질문에 답하는 7단계 가이드를 쉽게 출판했습니다 . 그러나 곧 고생물학자의 구체적인 전문적인 조언이 필요하다는 것을 깨달았습니다. 나는 깃털 공룡과 같은 매우 상세하고 예외적인 표본과 그들이 남긴 색소를 연구하는 브리스톨 대학의 대진화학 교수인 Jakob Vinther에게 전화를 걸었습니다.

Vinther는 이미 자신을 화석화하는 방법에 대해 많은 생각을 한 것으로 나타났습니다. 그는 이에 관한 책을 쓸 생각을 하고 있습니다. 그래서 질문하기에 완벽한 사람이었습니다. 그에게 그것은 단지 병적인 호기심 이상으로 탐구할 가치가 있는 진지한 질문입니다. 우리 몸이 어떻게 화석화될 수 있는지에 대해 더 깊이 생각하는 것은 그 과정에서 손실되는 것에 대한 사람들의 이해를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다. "우리는 살과 피를 가지고 있으며 화석화될 수 있는 것과 그렇지 않은 것이 있습니다."라고 그는 설명합니다 .

삼엽충은 어떤 행동을 했습니까?  우리는 많은 추론을 해야 합니다(제공: Getty Images)

"만약 우리가 우리 자신과 화석으로 보이는 것을 번역할 수 있다면 아마도 사람들이 다른 유기체를 한때 존재했던 살과 피를 가진 생명체로 더 잘 리버스 엔지니어링할 수 있는 방법이 될 수 있을 것입니다." 결국 완전한 그림을 제공하는 화석은 없습니다. "많은 공룡 복원은 '수축 포장'되어 있기 때문에 매우 이상해 보입니다. 사람들은 골격만 가지고 있고 외부에 약간의 살을 붙였습니다."라고 그는 말합니다. 이것은 외모와 행동에 대한 큰 추측을 포함합니다.

그러나 Vinther가 나에게 처음으로 말한 것은 나쁜 소식이었습니다. 우리 중 어느 누구도 미래 세대가 발견할 화석이 될 만큼 운이 좋지 않을 것입니다. "특별한 조치가 필요합니다. 일반적인 토양에 완전히 묻히면 뼈가 예를 들어 100년 동안 생존할 수 있습니다. 우리가 원한다면 그보다 훨씬 더 오랫동안 해골을 보존하려면 더 나은 조건이 필요할 때가 많습니다."라고 그는 말합니다.

실제로, 지금까지 살았던 종의 대부분은 화석 기록에 보존되지 않았습니다. 즉, 유기체가 아니라 종입니다 . 그것은 한때 지구상에 존재했지만 흔적을 남기지 않은 동물의 전체 개체군이 있다는 것을 의미합니다. "화석은 과거의 다양성에 대한 비범한 모습과 불완전한 모습을 제공합니다."라고 그는 말합니다.

마지막으로, Vinther나 내가 운 좋게 화석화되었다 하더라도, 우리 둘 중 누구도 사람에 의해 발견될 가능성은 거의 없으며, 관심을 갖기 위해 암석 망치를 가진 지적인 존재가 필요하기 때문만은 아닙니다. 수십억 개의 화석이 지하 깊숙이 잠겨 있는 상태로 남아 있으며, 이를 포함하고 있는 암석이 들어 올려져 노출된 경우에만 발견될 것입니다. 그리고 결정적으로는 발견 전에 바다, 날씨 또는 자연 침식으로 인해 부서지지 않아야 합니다.

즉, 완전히 불가능한 것은 아닙니다. 어떻게 그런 일이 일어날 수 있었습니까?

 

위치, 위치, 위치

 

먼저, 걱정하지 마십시오. 나는 병적인 것을 계획하고 있지 않습니다. 나는 내 잠재적인 옵션의 범위를 파악하고 있으므로 결국 내 전체가 화석화될 가능성을 최대화하는 방법을 알고 있습니다. 

이를 달성하기 위한 한 가지 옵션은 "아화석" 경로입니다. 지구상에는 적어도 미래의 고고학자가 관심을 가질 만큼 장기간 보존을 약속하는 장소가 몇 군데 있습니다.

Oetzi는 얼음 속에 보존되었지만, 발견되지 않았다면 그는 완전히 화석화되지 않았을 것입니다(Credit: Andrea Solero/Getty Images)

우선, 나는 춥고 안정적인 곳에서 얼어붙을 수 있었습니다. 결국 5,000 년 전쯤 에 살았던 Oetzi 와 같은 선사 시대 사람들이 알프스 빙하 내부에서 발견되었습니다 . 아니면 청소부로부터 자신을 봉인하는 한 사막 동굴에 누울 수도 있습니다. 페루의 건조한 동굴에서 최대 10,000년 전의 고대 유적이 발견되었습니다 . 그리고 이탄 습지가 있습니다.

때때로 "늪지 시체"는 수천 년 전의 토탄에서 발견됩니다. 때로는 1980년대 영국 북서부에서 발견된 Lindow man 과 같은 의식 희생의 불행한 희생자입니다 . 그는 로마인과 거의 같은 시기에 살았으며 물이끼와 토탄의 독특한 화학적 환경 덕분에 부드러운 조직이 보존되었습니다. 이를 위해 나는 멀리 여행할 필요조차 없었습니다. 가장 가까운 이탄 습지 중에는 런던에서 약 80마일(125km) 떨어진 New Forest의 늪이 있습니다.

그렇다면 선택의 여지가 없는 것 같습니다. 아이스, 미라 또는 이탄 절임 중 무엇을 원합니까?

그러나 Vinther가 나에게 설명했듯이 이 아화석 경로를 추구하는 것에는 단점이 있습니다. 이러한 방법이 나를 미래의 박물관으로 데려가거나 연구실에서 연구할 수는 있지만 암석에 묻혀 있는 적절한 광물화 화석만큼 장기적이지 않다고 그는 말합니다. 수백만 년 동안 지속되는 얼음은 없습니다. 만약 그렇다면 우리는 얼어붙은 공룡을 찾아 DNA를 추출할 수 있을 것입니다. 한편, 건조한 동굴 유적은 광물화될 만큼 충분히 젖지 않았기 때문에 화석이라기보다는 자두에 가깝습니다. 그리고 토탄 보존은 수천 년 동안 작동하지만, 늪지 자체는 위의 퇴적물 아래에 어떻게든 묻히지 않는 한 결국에는 침식될 것입니다.  

그래서 Vinther에게 생각나는 다른 가능성에 대해 질문합니다. 로스앤젤레스 의 유명한 La Brea 타르 핏은 어떻습니까? 결국, 구덩이에는 한때 빠졌던 다양한 선사 시대 거대 동물의 유적이 들어 있습니다. 아마도 그는 말합니다. 하지만 내 연조직이 많이 보존되지는 않을 것임을 알아야 합니다. 그리고 타르 피트의 활기찬 환경에서 내 뼈는 아마 뒤죽박죽이 되어 분리될 것입니다.

La Brea 타르 구덩이는 하나의 경로를 제공하지만 일찍 발견될 수 있습니다. 로스앤젤레스 경찰은 살인 단서를 찾기 위해 그곳에서 수색하는 것으로 알려져 있습니다(Credit: Getty Images)

쓰레기 매립지는 어떻습니까? 빈터는 고개를 저었다. "매립지는 높은 곳이기 때문에 좋지 않습니다. 일반적으로 화석이 되려면 지하수면 아래로 내려가야 합니다. 그것이 경험 법칙입니다. 위의 모든 것이 궁극적으로 침식될 것입니다."

Vinther는 내가 수백만 년 동안 화석화되는 것에 대해 진지하게 생각하고 있다면 다른 위치를 고려해야 한다고 설명합니다. 젖을 수 있는 곳, 묻힐 곳, 먹히지 않을 곳입니다. 또한 핵심은 산소가 빠르게 사라진다는 것입니다. "산소가 부족하면 쉽게 탐색하고 찾아올 수 있는 거시적인 유기체가 없습니다."라고 그는 말합니다. "여전히 당신을 소화할 수 있는 혐기성 박테리아가 있지만 덜 효율적입니다. 그리고 이 박테리아는 잠재적으로 당신 내부의 특정 조직의 보존을 향상시킬 수 있는 폐기물을 생성합니다."

어떤 종류의 장소가 그러한 조건을 제공할 수 있습니까? "진정한 고대 화석은 인간이 정말로 운이 좋지 않은 한 일반적으로 반드시 끝나지 않는 창문에 보존되어 있습니다."라고 그는 말합니다. "일반적으로 화석이 만들어지는 방식은 강, 호수, 바다에서 이루어지므로 결국 우연히 거기에 이르게 됩니다. 익사하는 것뿐입니다."

음, 익사하는 부분을 제외하고는 좋은 소식인 것 같습니다. 결국, 템즈강과 같이 편리한 위치에 있는 강이 내 근처에 많이 있고, 잉글랜드의 남쪽 해안이 가까운 거리에 있습니다. 불행히도, 그것은 그렇게 간단하지 않다고 Vinther는 말합니다. 강물에 떨어지는 대부분의 것들은 해류와 청소부로 인해 오랫동안 손상되지 않은 상태로 남아 있는 것이 거의 없기 때문에 화석화되지 않습니다. 해안선에 가까운 바다도 마찬가지입니다. 순환이 낮은 호수가 효과가 있을 수도 있습니다. 중국에서 발견된 잘 보존된 깃털 공룡 중 다수가 이런 방식으로 묻혔지만 특정 조건이 필요합니다. 이 예외적인 중국 화석 중 많은 부분이 인근 화산 폭발로 인한 화산재로 뒤덮여 있었습니다. 이는 영국에 거주하는 경우 기대할 수 있는 매우 드문 시나리오입니다.

Vinther는 "일반적으로 [바다로] 씻겨 나와 더 깊이 묻힐 필요가 있습니다. 그는 더 신뢰할 수 있는 위치 중 하나는 파도와 동물에 의해 휘저어지는 것을 피할 수 있을 만큼 육지에서 충분히 멀리 떨어진 해저일 것이라고 말합니다. 그러나 너무 깊지 않아 당신을 빨리 묻을 만큼 충분한 퇴적물이 없을 정도는 아닙니다. 사실, 이미 사람들이 이런 식으로 화석화되기 시작했을 수 있습니다. "인간은 항해를 많이 했고 많은 난파선이 있었다."

적절한 조건에서 황철석으로 만들어진 황금 화석이 형성될 수 있습니다(Credit: Getty Images)

그러한 해양 환경에서는 "황금" 화석이 될 가능성도 적습니다. 황산염을 환원시키는 박테리아와 함께 충분한 황산염을 함유한 바닷물의 철분이 풍부한 진흙에 묻히면 내 몸이 황철광으로 변할 수 있습니다. "당신의 연조직은 3차원에서 그것으로 대체될 수 있습니다."라고 Vinther는 말합니다. 나는 그것이 진짜 물건이 아니라 "바보의 금"일지라도 빛나는 표본이 될 가능성이 매력적으로 들린다는 것을 고백해야 합니다.

 

어떤 부품?

 

두 번째 질문은 신체 부위에 관한 것입니다. 나의 어떤 부분이 가장 견디기 쉬울까요? 선사 시대의 호미닌 화석에 따르면 내 치아와 뼈가 가장 좋은 후보가 될 것이 분명합니다. 그러나 Vinther는 화석화될 수 있는 부드러운 조각도 있다고 말합니다. 그러나 특히 나에게 불리한 것은 밝은 갈색 머리에 흰색 피부라는 사실입니다. 이것은 내 피부와 머리카락 에 수백만 년 동안 그림자가 보존될 수 있는 색소인 멜라닌이 덜 함유되어 있음을 의미합니다.. 내 피부, 손톱 및 연조직의 케라틴과 달리 멜라닌은 분해될 가능성이 적습니다. 이것이 공룡의 더 어두운 깃털이 고생물학자들에게는 보이지만 그들의 밝은 깃털은 볼 수 없는 이유입니다. 또한 나보다 피부와 머리카락이 더 어두운 사람들이 미래의 고생물학자들에게 정교한 화석으로 간주될 가능성이 훨씬 더 높은 이유이기도 합니다.

그러나 Vinther는 간과 같은 멜라닌 함유 장기가 나타날 수 있다고 말합니다. 그는 또한 내 창백한 외부 신체의 어느 부분이 미래의 암석 ... 내 생식기에서 가장 잘 보일 것인지에 대한 소식을 전했습니다. 이것은 신체의 이 부분의 피부가 매일 태양에 노출되는 부위보다 약간 더 어둡기 때문이라고 그는 말합니다.

그 생각이 충분히 굴욕적이지 않다면, 나의 큰 근육이 없는 것도 문제인 것 같다. 적절한 조건에서 근육 조직은 인산염을 방출하여 보존될 수 있습니다. Vinther는 "칼슘이 존재하고 pH가 낮으면 인산칼슘이 침전될 수 있으며 이것이 충분히 일찍 발생하면 개별 근육 섬유를 복제할 것입니다."라고 말합니다. 나는 그것을 기대하기에는 너무 철이 있다.

일부 중국 깃털 화석이 매우 상세한 이유는 이들이 화산재 발생지 근처의 호수에 보존되었기 때문입니다(Credit: Getty Images)

"일회용" 부품은 어떻습니까? 발톱, 귀지, 대변? 몸에서 생성되는 대부분의 물질은 묻히더라도 매우 빠르게 분해됩니다. 예를 들어, 화석 똥은 존재합니다. 유명한 고생물학자인 메리 애닝이 1800년대에 초기 사례를 찾아준 것에 대해 감사를 표합니다. 그러나 그러한 분뇨는 매우 드뭅니다 . 내 자신의 일회용 신체 생산물 중에서 기껏해야 내 발톱에 있는 인산칼슘만이 화석화될 가능성이 있습니다. "이비자에서 열리는 블랙라이트 파티에 가면 손톱이 마치 유령처럼 형광빛처럼 보이는 것을 볼 수 있을 것입니다. 그것은 손톱에 있는 인산칼슘 때문입니다. 그것이 화석화되어 어디에 있는지 희미한 흔적을 남길 수 있습니다. 못이었다"고 Vinther는 말한다. 하지만,

그래서 아마도 내가 현실적으로 희망할 수 있는 최선은 결국 내 골격과 치아, 아마도 내 간을 화석화하는 것입니다. 어쩌면 운이 정말 좋다면 발톱과 은밀한 부분의 유령 자국을 화석화하는 것일 수도 있습니다. 그것이 미래 세대를 위한 유산이 될 것입니다.

 

더 빠른 화석

 

이러한 낮은 확률을 감안할 때 나는 다음과 같이 생각했습니다. 부정 행위의 방법이 있을 수 있습니까? 예를 들어, 성가신 장벽을 피하기 위해 인위적으로 화석화를 유도하는 방법이 있을까요? 놀랍게도 초기 프로세스의 일부를 가속화할 수 있는 방법이 있을 수 있다는 사실을 발견했습니다. Vinther's의 동료인 Chicago 대학의 Evan Saitta가 개발한 "침전물 포장 숙성"이라는 비교적 새로운 기술 입니다.

유기물이 묻혀 있을 때 광물화되기 전에 열적 성숙이라는 과정을 거칩니다. 이것은 일반적으로 시간이 오래 걸리지만 사이타는 실험실에서 속도를 높일 수 있을지도 모른다고 생각했습니다. 압력 요리와 비슷합니다. “오븐에 칠면조를 구우면 3시간이 걸리지만 압력솥에 있으면 30분이 걸립니다.”라고 그는 설명합니다.

우리는 누가 크리스마스 선물처럼 그것을 열 수 있는지에 대해 논쟁 할 것입니다 - Evan Saitta

Saitta는 새 사체로 몇 가지 실험을 한 후 그 과정을 탐구하기 위해 영감을 받았습니다. 그와 동료들은 초기 화석화를 시뮬레이션할 수 있는지 궁금해하면서 일종의 유사 암석을 만들기 위해 약간의 퇴적물과 물 속에 핀치를 넣었습니다. 그것은 특별히 잘 작동하지 않았지만 이것은 그를 궁금해하게 만들었습니다. 만약 그가 그것을 가열하고 압력을 가했다면? 어느 날 그는 회의에서 만난 애리조나의 과학 발전 재단(Foundation for Scientific Advancement)의 톰 케이(Tom Kaye)와 이야기를 나누었습니다.

몇 달 후 Saitta와 Kaye는 도마뱀, 곤충, 나무 수지, 깃털 및 초목 컬렉션을 실험할 준비가 되어 있는 장치를 만들고 있었습니다. 그들의 장치에는 용도가 변경된 공기 압축기("톰의 페인트볼 시절부터 있었던 것 같아요"라고 Saitta는 말합니다)와 보통 약초 보조제를 만들기 위한 알약 압착기가 있습니다. "정말 괴물 같았어요."라고 그는 회상합니다. 하지만 효과가 있었다.

애리조나에서 매일 밤 그들은 배치를 시작한 다음 아침에 열심히 결과를 공개했습니다. "우리는 누가 그것을 크리스마스 선물처럼 쪼개어 열 것인지에 대해 논쟁을 벌였습니다."라고 그는 회상합니다. "우리는 이 작은 정제를 쪼개어 미세한 퇴적물에서 '화석'을 얻을 수 있습니다. 깃털의 어두운 얼룩, 갈색 뼈, 뼈 주위의 연조직의 어두운 후광... 중국 깃털 공룡에서 볼 수 있는 것입니다."

열 성숙 표본 선택, 왼쪽에서 오른쪽: 잎사귀, 클로즈업된 나무 수지, 딱정벌레(제공: Evan Saitta et al)

갈색 뼈, 유기물 얼룩 및 비늘 자국을 보여주는 성숙 후 도마뱀 발 (Credit: Evan Saitta et al)

분명히 말해서, 성숙은 화석화의 첫 번째 단계일 뿐입니다. 장기간 보존으로 이어지는 광물화 및 결정화는 나중에 발생하는 완전히 다른 과정입니다. 그리고 그 결과도 매우 작아서 지름이 불과 몇 센티미터에 불과한 표본을 생성합니다. 그러나 나는 그들이 얼마나 실제 화석처럼 보이는지에 놀랐습니다.

Saitta와 Kaye는 화석화기의 인간 크기 버전을 만들 수 있습니까? 그들은 더 큰 것을 만들고 싶어하고 예산만 있으면 됩니다. 그러나 대답은 원칙적으로 예입니다. 저를 화석화하면 감옥에 갇힐 수도 있습니다. 그게 전부입니다.

 

호박색

 

고생물학자를 곤경에 빠뜨리고 싶지 않다는 점을 감안할 때 화석 제작자가 될 또 다른 지름길은 호박색 방법입니다.

오스트레일리아 퀸즐랜드 대학의 타포노미스트인 Caitlin Syme 은 2018년 BBC Future에 이렇게 말했습니다 . 뼈도 마찬가지지만 그렇게 큰 동물에게는 분명히 꽤 어렵습니다."

이를 염두에 두고 Vinther에게 시뮬레이션 방법에 대해 물었습니다. "호박은 본질적으로 플라스틱, 중합된 유기 물질입니다."라고 그는 설명합니다. 그러므로 내가 폴리우레탄 통에 뛰어들었고 누군가가 나를 바다 바닥에 묻었다면 그것은 효과가 있었습니다. (그는 또한 플라스틱이 풍부한 초기 인류세를 병적으로 상징할 것이라고 지적합니다.)

이에 영감을 받았지만 폴리우레탄에서 수영하기가 꺼려진 나는 집에서 실험을 하기로 했습니다. 어느 날 오후, 9살 난 딸과 나는 호박 다음으로 좋은 에폭시 수지와 관련된 건전한 공예 프로젝트에 참여했습니다. 녹이기 위해 가열할 필요가 없으며 건조되어 단단한 플라스틱 블록이 됩니다. 고맙게도 BBC 예산은 내 몸 전체를 감싸기에 충분하지 않기 때문에 대신 손톱과 발톱, 그리고 배꼽 보풀 몇 조각을 보존하기로 결정했습니다.

성대한 의식으로 딸과 나는 실리콘 컵케이크 홀더에 담긴 액체 에폭시에 손톱과 보풀을 넣고 "2022년부터 안녕하세요"라고 적힌 작은 자갈을 넣었습니다.

"아빠 우리 왜 이러는 거에요?" 내 딸이 물었다. 좋은 질문, 나는 대답했다.

내 에폭시 수지 "화석"을 만드는 데 사용한 기본 키트(Credit: Richard Fisher)

결과: 미래 세대를 위해 보존된 발톱과 배꼽 보풀(제공: Richard Fisher)

24시간 후에 준비가 되었을 때 나는 임시로 만든 수지 화석을 바다에 떨어뜨리는 것을 고려했습니다. 이것이 깊은 매장 가능성이 가장 높다는 것을 알았습니다. 그러나 바다에는 이미 너무 많은 플라스틱이 포함되어 있으므로 나는 그것에 반대하기로 결정했습니다. 대신에 나는 흙을 파낼 때 머리 속에서 쥬라기 공원 테마곡을 연주하면서 그냥 내 정원에 묻었습니다.

플라스틱으로 덮인 내 발톱은 오래 살아남을 수 있습니까? 거의 확실하지는 않지만 죽지 않고 팔을 자르거나 치아를 제거하지 않고 "화석"을 만들 수 있다고 생각할 수 있는 가장 간단한 방법이었습니다. 나는 또한 언젠가 누군가가 그것을 발견하고 누가 이 이상한 물건을 두고 가도록 동기를 부여받았는지 궁금해 할 것이라고 상상하고 싶습니다.

아마도 내가 길고 건강한 삶을 산 후에는 운이 좋게도 내 책상 위에 앉아 있는 삼엽충처럼 완전한 진정한 화석이 될 수 있을 것입니다. 이제 나는 그것이 얼마나 가능성이 있는지 알지만, 이보다 더 영구적인 유산이 어디 있겠습니까?