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  ( Reconstruction of Greater Gondwana at ca. 500 Ma or at 550 to 500 Ma compared with conventional paleogeographic interpretations (inset). Credit: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aeh6155 ) ​ ​ 지구의 대륙들은 대략 4억 년 정도 주기로 합체와 분리를 반복합니다. 주요 대륙이 하나로 뭉쳐 지구에 하나의 큰 대륙만 존재하는 경우 이를 초대륙 (supercontinent)이라고 합니다. 마지막 초대륙인 판게아는 중생대에 분리되어 현재는 여러 대륙으로 나뉜 상태이지만, 이 역시 먼 미래에 다시 합쳐질 것입니다. ​ 판게아 이전에 있던 초대륙은 곤드와나 (Gondwana)라고 하는데, 대략 5억 5천만 년 전 존재했습니다. 오스트리아 지질학자 에두아르트 수스가 1885년 인도 곤드와나 지역에서 처음 발견한 독특한 식물 화석을 근거로 처음으로 이 대륙이 언급됐으며, 이후 호주, 아프리카, 남극, 남미에서도 화석이 발견되면서 이 대륙들이 한때 연결되어 있었다는 사실이 밝혀졌습니다 ​ 하지만 곤드와나가 실제로 '초대륙'이었는지 여부는 최근 몇 년 동안 치열한 과학적 논쟁의 대상이 되어 왔습니다. 초대륙으로 인정받기 위해서는 대륙 육지 면적의 75%라는 임의적인 기준이 필요했고, 곤드와나는 초기에는 64%로 측정되었기 때문입니다 . ​ 곤드와나 대륙의 초기 측정은 인도, 남아메리카, 아프리카, 오스트레일리아, 남극 대륙의 다섯 가지 핵심 대륙 조각을 기반으로 이루어졌습니다. 이후 측정에는 미국 애팔래치아 산맥에서 남유럽을 거쳐 터키, 이란, 파키스탄을 지나 인도까지 이어지는 대륙들이 포함되었습니다. 하지만 추가된 부분들을 합쳐도 75%에는 부족했습니다. . ​ 중국 과학원 지질과학 연구소의 타오 왕 (Tao Wang, State Key Laboratory of Deep Ear...

  (Conceptual illustration of the proposed Natural Ion-Beam Reactor, linking energetic-particle precipitation, geomagnetic focusing, high-latitude atmospheric chemistry, downward transport and polar surface environments on early Earth. Credit: Haru Sakai, used with permission.) ​ ​ 지구는 크기에 비해 강한 자기장을 지니고 있어 태양에서 나오는 고에너지 입자를 효과적으로 막을 수 있습니다. 일본 쿄토 대학의 신야 카토 (Shinya Kato, Institute for Integrated Radiation and Nuclear Science, Kyoto University)는 이 오로라가 지구 초기에 어떤 화학 반응을 일으켰을지 검토했습니다. 연구의 목적은 오로라가 유발한 화학 반응과 초기 생명체에 필요한 유기물의 합성입니다. ​ 생명 기원 연구에서는 자외선, 번개, 충돌, 열수 활동 및 고에너지 입자를 생명 발생 이전 화학 반응의 에너지원으로 검토해 왔습니다. 고지자기학적 증거는 지구가 34억 년 전 활발한 지구 자기장을 만들었다는 점을 시사합니다. 또 당시 초기 젊은 태양은 오늘날보다 훨씬 더 활동적이었습니다. ​ 태양에서 나온 고에너지 전자와 이온은 자기장 구조를 따라 이동하며, 특히 고위도 지역에서 대기권으로 진입합니다. 이 입자들은 질소, 이산화탄소, 수증기 및 소량의 환원 가스와의 충돌을 통해 이온, 라디칼, 들뜬 분자 및 2차 전자가 생성될 수 있습니다. ​ 과학자들은 실험실 환경에서 이런 고에너지 입자가 생명 발생 이전 환경과 유사한 조건에서 아미노산, 카르복실산 및 가수분해 가능한 유기 전구체를 형성할 수 있음을 확인했습니다. ​ 연구팀은 초기 지구 자기장이 지리적으로 제한된 오로라대 화학 반응을 반복적으로 집중시...

  (Public domain) ​ ​ 대기 중 이산화탄소 농도 증가는 온실 효과를 증가시켜 지구 온난화를 유발하고 있습니다. 지구 기온의 급격한 상승은 인간을 포함한 지구 생명체 대부분에 재앙이지만, 이산화탄소 농도 증가 자체는 식물에게 도움이 될 수 있습니다. 실제로 지구 여러 지역의 숲에서 이산화탄소 비료 효과가 관찰되고 있습니다. ​ 셰필드 대학교 생명과학부의 킴벌리 심슨 박사 (Dr. Kimberley Simpson, research fellow in the University of Sheffield's School of Biosciences)와 동료들은 대기 중 이산화탄소 농도 증가가 아프리카 사바나의 풀 성장을 촉진하고 있다는 연구 결과를 저널 네이처에 발표했습니다. ​ 연구팀은 이산화탄소 농도 증가가 C4 식물에 미치는 영향을 조사했습니다. C4 식물은 옥수수나 수수 같은 풀을 의미하는데, 이산화탄소를 처음 고정할 때 탄소 4개짜리 화합물인 옥살아세트산을 만드는 식물입니다. 이들은 낮은 이산화탄소 농도에서도 잘 자랍니다. ​ 하지만 이산화탄소 농도가 증가하면 광합성 효율이 증가하는 것은 C4 식물도 마찬가지입니다. 과거에는 이들이 상대적으로 이산화탄소 농도 증가에서 얻는 이점이 없다고 생각했으나 이번 연구는 이런 통념을 뒤집었습니다. ​ 연구팀은 이산화탄소 농도가 높을수록 아프리카의 사바나 풀들이 잎을 통한 수분 손실을 줄이는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 이를 통해 물이 부족할 때에도 풀이 광합성을 유지하고 지상부 성장을 촉진할 수 있습니다. ​ 연구팀은 남아프리카공화국 크루거 국립공원의 533개 지역에서 실시된 70건의 이산화탄소 실험과 32년간의 풀 생산량 기록을 분석했습니다. 데이터 분석 결과 연구팀은 공원 내 잔디 생산량이 1989년과 2021년 사이에 28% 증가한 것을 확인했습니다. ​ 다른 이유에 의한 가능성을 배제하기 위해 연구팀은 강우량, 기온, 방목, 산불, 질소 오염, 풀 종류의 변화 등 다른 가능한...