과학

산소량에 따른 사람과 식물의 크기

지식과지혜 2025. 4. 3.
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공기에는 여러가지 성분이 있습니다. 그 성분에 따라 생물체의 크기가 결정되게 되는데, 여러 자료를 보면서 확인해 보겠습니다. 특히 산소량에 따라 인간과 식물의 크기에 어떤 영향이 있는지 보겠습니다.

산소량에 따른 사람과 식물의 크기
산소량에 따른 사람과 식물의 크기

중앙아시아 지역을 기준으로 하여 현대와 초고대(수억 년 전~수천 년 전) 공기 성분을 시대별로 비교하고, 해당 시기의 인간 키와 식물 성장률을 분석한 표입니다. 중앙 아시아로 기준을 잡은 이유는, 초 고대의 중심지가 중앙 아시아였기 때문입니다.

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1. 시대별 공기 성분 변화

공기 성분은 지구의 대기 환경 변화에 따라 수억 년 동안 변해왔습니다. 특히, 산소(O₂)와 이산화탄소(CO₂) 비율이 크게 변화하며 생물의 크기와 생태계에 영향을 미쳤습니다.

시대 연대 (백만 년 전) 산소 (O₂) 비율 이산화탄소 (CO₂) 비율 기타 특징
고생대 캄브리아기 540~485 12~15% 4,500ppm 이상 해양 생명체 급격한 증가
고생대 데본기 419~359 20~25% 2,000~3,000ppm 육상 식물 번성, 대형 곤충 출현
고생대 석탄기 359~299 30~35% 800~1,500ppm 초대형 곤충 출현, 산소 농도 최고점
중생대 트라이아스기 252~201 15~20% 2,000~3,000ppm 공룡 출현, 기온 상승
중생대 쥐라기 201~145 26~28% 1,500~2,500ppm 거대한 양치식물 번성
중생대 백악기 145~66 23~27% 1,000~2,000ppm 공룡 최대 번성, 대형 수목 존재
신생대 팔레오세 66~56 22~24% 500~1,000ppm 포유류 증가, 기온 안정화
신생대 플라이스토세 2.6~0.01 21% 280~300ppm 인류 출현, 빙하기 발생
현대 (21세기) 현재 20.9% 415ppm 산업화 영향으로 CO₂ 증가

초고대에는 산소(O₂) 농도가 현대보다 높았으며, 이산화탄소(CO₂)도 상당히 많았음.
그 결과 산소가 많으면 생명체가 커지고, 이산화탄소가 많으면 식물이 거대하게 성장함.


2. 시대별 인간의 예상 키 변화

고대에는 공기 중 산소 농도가 높을수록 신체 크기가 커질 가능성이 높음. 현대 인류가 초고대 환경에서 살았을 경우를 가정하여 예상 키입니다.

시대 산소 농도 예상 인간 키 (현대 인류 비교) 특징
석탄기 (~3억 년 전) 30~35% 3~4m 산소 농도 매우 높아 거대 인간 가능성
백악기 (~1억 년 전) 23~27% 2~2.5m 공룡과 거대 식물 환경에서 적응
팔레오세 (~6천만 년 전) 22~24% 1.8~2.2m 대형 포유류와 공존, 신체 증가 가능
플라이스토세 (~200만 년 전) 21% 1.6~1.9m 현대 인류 크기와 비슷
현대 (21세기) 20.9% 1.7~1.8m 현재 인간 평균 키

산소 농도가 높을수록 세포 성장이 촉진되어 거대 인간 가능성이 존재함.
실제 네안데르탈인(약 40만 년 전)은 현대 인류보다 체격이 크고 근육량이 많았음.


3. 시대별 식물 성장률 비교

식물의 성장률은 CO₂와 산소 농도, 기온, 습도에 영향을 받음.

시대 CO₂ 농도 (ppm) 예상 식물 성장률 (현대 비교) 특징
석탄기 (~3억 년 전) 800~1,500 🌱 5~10배 성장 거대한 양치식물과 초대형 나무 숲
백악기 (~1억 년 전) 1,000~2,000 🌱 3~5배 성장 높은 CO₂로 거대한 공룡 먹이 풍부
팔레오세 (~6천만 년 전) 500~1,000 🌱 2~3배 성장 기온 안정화로 대형 숲 번성
플라이스토세 (~200만 년 전) 280~300 🌱 1.2~1.5배 성장 빙하기 영향으로 식물 생장 둔화
현대 (21세기) 415 🌱 기준값 (100%) 기후 변화로 일부 지역 식물 성장 촉진

과거에는 CO₂ 농도가 높아 식물이 매우 빠르게 성장했으며, 거대한 수목과 양치식물이 번성함.
초고대 환경에서는 현대보다 훨씬 거대한 나무와 식물들이 존재했을 가능성이 큼.


4. 종합 결론

초고대 지구 (3억~1억 년 전)

  • 산소 농도 높음 (최대 35%) -> 인간 키가 3m 이상 가능
  • CO₂ 농도 높음 (최대 3,000ppm) -> 식물 성장 속도 5배 이상 증가
  • 거대한 생명체 (곤충, 공룡, 거대 포유류) 출현

신생대 이후

  • 산소 농도와 CO₂ 농도가 점차 감소 -> 인간 키와 식물 크기가 현대 수준으로 조정
  • 빙하기를 거치면서 인간의 신체 크기와 환경 적응 변화 발생

미래 전망

  • CO₂ 증가로 인해 일부 식물의 성장 속도가 다시 빨라질 가능성 있음
  • 산소 농도가 높아지지 않는다면, 인간 크기가 극적으로 변화할 가능성은 적음

요약

  • 산소 농도 증가 : 인간 키 커짐, 신체 대사 활발
  • CO₂ 농도 증가 : 식물 성장률 증가, 농업 생산력 상승
  • 온난한 기후 : 생물 크기 증가 가능

초고대 환경에서는 현재보다 생명체가 훨씬 거대했을 가능성이 크며, 중앙아시아 지역에서도 거대한 숲과 생물들이 존재했을 것으로 추정됨.

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