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마이오세

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목차

1. 개요

마이오세는 2303만 년 전부터 533만 년 전까지 지속된 지질 시대로, 올리고세와 플리오세 사이에 위치한다. 이 시기에는 대륙이 현재 위치로 이동하고, 기후가 온난한 시기를 거쳐 점차 냉각되는 경향을 보였다. 마이오세에는 늑대, 고양이과 동물, 말, 고래, 인류의 조상 등 현대 생물의 조상들이 나타났으며, 초원과 켈프 숲이 번성하면서 생물상이 변화했다. 또한, 중기 마이오세 격변으로 알려진 멸종 사건이 발생하기도 했다.

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마이오세
지도
1500만 년 전 지구의 고지리도
랑히아절 시대, 1500만 년 전 지구의 모습 지도
기본 정보
시대 구분신생대 네오기의 첫 번째 세
시작23.03 백만 년 전
시작 불확실성0.3 백만 년
종료5.333 백만 년 전
종료 불확실성0.08 백만 년
시대신생대
지질학적 정의
연대 단위세
지층 단위계열
하위 경계 정의자기극성 크로노존 C6Cn.2n의 기저
플랑크톤 유공충 'Paragloborotalia kugleri'의 FAD
하위 경계 GSSP 위치이탈리아, 카로시오, 레메-카로시오 단면
하위 경계 GSSP 승인일1996년
상위 경계 정의트베라 자기 사건 (C3n.4n)의 기저이며, GSSP보다 96 ka (5개 세차 운동 주기) 더 젊음
상위 경계 GSSP 위치이탈리아, 시칠리아, 카톨리카에라클레아, 헤라클레아 미노아 단면
상위 경계 GSSP 승인일2000년
어원
명칭 형식공식
그리스어 어원메이온(작다) + 카이노스(새로운)
의미더 적은 새로운 것
이름 제안찰스 라이엘
명칭 의미중신세의 해양 생물군이 현대 생물군보다 '더 적은 새로운' 생물군을 가지고 있기 때문
다른 이름없음
기후 및 환경
대기 중 이산화탄소대략 250~400ppm으로 추정
산업혁명 이전 수준보다 높음
기온온대 기후
더 높은 위도 지역에서는 계절적 변화가 뚜렷해짐
해수면전반적으로 높음
대륙 가장자리에 넓은 대륙붕이 형성됨
생물 다양성
육상 생물군새로운 초식 및 육식 포유류 다양화
초원 및 삼림 생태계 확장
영장류 진화 가속화 및 인간과의 연관성 진화 시작
해양 생물군고래 및 물개와 같은 해양 포유류 다양성 증가
다양한 어류 및 무척추동물 생물군 번성
해조류 번성
주요 사건
지각 운동히말라야 산맥의 주요 융기 단계
지중해의 점진적인 고립
안데스 산맥의 융기
기후 변화전반적인 냉각 경향
동아시아 계절풍이 강화된 시기
남극에 빙상이 발달하기 시작
생물학적 사건C4 식물의 진화
초식 포유류의 다양성 증가
고인류의 초기 형태 등장
하위 구분
시기 구분아퀴타니아절
부르디갈라절
랑히아절
세라발레절
토르토나절
메시니아절

2. 지질 시대

마이오세(Miocene)는 신생대의 제3기에 속하는 지질 시대로, 약 2,303만 년 전부터 533.3만 년 전까지의 기간에 해당한다.[11] 이 시대는 국제층서위원회(ICS)의 기준이나 지역별 동물상 시대 구분에 따라 여러 세부 시대로 나뉜다.

2. 1. 세부 분류

마이오세는 일반적으로 국제층서위원회(ICS)의 기준에 따라 전기, 중기, 후기로 나뉘며, 각 시기는 더 세분된 동물상 시대로 구분된다. 또한 지역별로 특징적인 육상 포유류를 기준으로 한 시대 구분이 사용되기도 한다.

2. 1. 1. 국제층서위원회 기준

마이오세의 세분화


마이오세의 동물상 시대는 가장 최근 시대부터 가장 오래된 시대로 일반적으로 국제층서위원회에 따라 명명된다.[11]

세 시대동물상 시대기간
후기 마이오세메시니안7.246–5.333 Ma
토르토니안11.63–7.246 Ma
중기 마이오세세라발리안13.82–11.63 Ma
랑기안15.97–13.82 Ma
전기 마이오세부르디갈리안20.44–15.97 Ma
아키타니안23.03–20.44 Ma


2. 1. 2. 지역적 구분

지역적으로는 특징적인 육상 포유류를 기준으로 다른 시대 구분을 사용하기도 한다. 이 구분 중 일부는 앞선 올리고세나 다음 플리오세와 시기가 겹치기도 한다.

유럽북아메리카남아메리카


3. 고지리

마이오세 동안 대륙들은 계속해서 이동하여 현재와 거의 비슷한 위치에 도달했지만, 북아메리카와 남아메리카는 여전히 분리되어 있었다.[12] 이 시기 유럽의 알프스산맥과 북아메리카의 로키산맥 등지에서 조산운동이 활발하게 일어났다. 남아메리카는 태평양의 서쪽 섭입대에 점차 가까워지면서 안데스 산맥이 융기하고 중앙아메리카 반도가 남쪽으로 확장되었다.[13]

전 세계적으로는 점차 건조해지는 경향이 나타났는데, 이는 주로 지구 냉각으로 대기의 수분 흡수 능력이 감소했기 때문이다. 특히 700만 년에서 800만 년 전 이후 건조화가 심화되었다.[16] 후기 마이오세에 동아프리카의 융기는 해당 지역의 열대 우림 감소에 영향을 미쳤다.[14]

마이오세의 대륙 및 해양 퇴적층은 전 세계적으로 흔하게 발견되며, 해양 퇴적층 노두는 현대 해안선 근처에서 자주 나타난다. 잘 연구된 대륙 퇴적층 노두는 북아메리카의 그레이트플레인즈와 아르헨티나 등지에서 발견된다.

3. 1. 유라시아

초기 마이오세 시대의 일본


후기 마이오세 시대의 지중해


마이오세 동안 유라시아 대륙은 현재 위치를 향해 계속해서 이동했으며, 유럽의 알프스산맥과 동아시아 등지에서 조산운동이 일어났다. 이 시기 일본이 유라시아 대륙으로부터 분리되면서 동해가 형성되었고, 이 과정에서 발생한 해저 화산 활동으로 일본 각지에 그린타프(green tuff)라 불리는 응회암층이 발달했다.[132]

인도판은 유라시아판과 계속 충돌하여 새로운 산맥(예: 히말라야산맥)을 형성하고 티베트 고원을 융기시켰다. 이러한 지각 변동은 아시아 내륙의 강우량을 감소시키고 건조화를 초래했다.[16] 또한, 마이오세 후기에는 톈산산맥이 상당한 융기를 겪으면서 서풍이 타림 분지로 유입되는 것을 막아 건조화를 더욱 심화시켰다.[17]

마이오세 초기에 아프리카 대륙의 일부였던 아라비아판의 북쪽 가장자리가 유라시아와 충돌하기 시작했다. 이 충돌로 인해 테티스 해는 점차 축소되었고, 터키-아라비아 반도 지역에서 아프리카가 유라시아와 완전히 충돌하면서 결국 사라졌다. 이 과정은 약 2000만 년 전(20 Ma)에 시작되어 해수 교환을 90% 감소시켰고, 약 1380만 년 전(13.8 Ma)에 두 번째 단계가 진행되어 남극 빙하의 대규모 확장과 시기적으로 일치했다.[18] 이 충돌은 인도양과 지중해 사이의 해상 연결을 끊고, 현재의 아프로-아라비아와 유라시아 사이의 육상 연결을 형성했다.[19] 이후 서지중해 지역 산맥의 융기와 전 세계적인 해수면 하강이 겹치면서, 마이오세 말기에는 지중해가 일시적으로 거의 마르는 메시니아 염분 위기가 발생했다.[132]

한편, 파라테티스 해는 마이오세 중기 초기에 상당한 해수면 상승(해침)을 경험했다.[20] 그러나 약 1380만 년 전(13.8 Ma) 전 세계적인 해수면 하강 동안 바를라드 해협(Barlad Strait)이 폐쇄되면서 동부 파라테티스는 세계 대양으로부터 고립되어 거대한 염호(salt lake)가 되었다. 이후 1380만 년 전부터 1336만 년 전까지 중부 파라테티스에서는 동부 파라테티스로부터 분리되고 담수 유입이 차단되면서 지중해의 메시니아 염분 위기와 유사한 증발암(evaporite) 시대가 나타났다. 1336만 년 전부터 1265만 년 전까지 중부 파라테티스는 다시 열린 해양 상태를 보이다가, 바를라드 해협이 재개방되면서 기수(brackish water) 환경으로 변했고, 이는 바데니안-사르마티안 멸종 사건(Badenian-Sarmatian extinction event)을 일으켰다. 바를라드 해협의 재개방은 동부 파라테티스의 수위를 낮추고 다시 해양 환경으로 변화시켰다.[21]

북쪽에서는 프람 해협이 마이오세 동안 열리면서 대서양의 물이 북극해로 유입되는 주요 통로가 되었다. 다만, 대륙붕의 지역적 융기로 인해 이 해수는 마이오세 동안 바렌츠해까지는 도달하지 못했다.[22]

동남아시아에서는 현대의 메콩 삼각주가 약 800만 년 전(8 Ma) 이후에 형성되기 시작했다.[23] 남중국해 북부 칭둥난 분지(Qiongdongnan Basin)의 지구화학적 분석 결과는 마이오세 초기 동안 주강이 현재와 같이 주요 하천 시스템으로서 해양으로 퇴적물을 공급하는 중요한 역할을 했음을 보여준다.[24]

3. 2. 남아메리카

마이오세 동안 남아메리카 대륙은 현재 위치를 향해 계속 이동했지만, 북아메리카와의 육교는 아직 존재하지 않았다.[12] 대륙 서쪽이 태평양의 섭입대에 접근하면서 안데스 산맥이 융기하고 중앙아메리카 반도가 남쪽으로 확장되었다.[13] 아르헨티나에서는 잘 연구된 마이오세 대륙 노두가 발견된다.

올리고세와 초기 마이오세 동안 브라질 북부 해안, 콜롬비아, 페루 남중부, 칠레 중부, 그리고 파타고니아 내륙의 광대한 지역에서 해침(海侵, 바다가 육지로 침입하는 현상)이 일어났다.[26] 남아메리카 서해안의 이러한 해침은 대체로 지역적인 현상으로 여겨지지만, 꾸준히 상승하던 안데스 산맥 중앙부의 볼리비아 오로클라인은 예외였다.[26] 전 세계적으로 올리고세-마이오세 시기의 해침 기록이 다수 존재하지만, 이들 해침 현상이 서로 연관되었는지는 불확실하다.[25]

특히 파타고니아 지역의 올리고세-마이오세 해침은 태평양과 대서양을 일시적으로 연결했을 가능성이 있다. 이는 라 카스카다 지층에서 대서양과 태평양 양쪽의 특징을 모두 가진 해양 무척추동물 화석이 발견된 것을 근거로 추론된다.[27][28] 이 연결은 하천 침식으로 인해 복잡하게 깎인 지형 위에 형성된 좁은 대륙붕 해협을 통해 이루어졌을 것으로 보인다.[27][30]

마이오세 중기인 약 1400만 년 전, 남극판이 남아메리카 대륙 아래로 섭입하기 시작하면서 칠레 삼중점(세 개의 지각판이 만나는 지점)이 형성되었다. 처음에는 남극판이 파타고니아 최남단인 마젤란 해협 근처에서만 섭입했기 때문에 칠레 삼중점도 그곳에 위치했다. 그러나 시간이 지나면서 나스카 판의 남쪽 부분과 칠레 해저융기가 섭입에 의해 소모됨에 따라, 남극판의 더 북쪽 지역이 파타고니아 아래로 섭입하기 시작했고, 결과적으로 칠레 삼중점은 점차 북쪽으로 이동하게 되었다.[29]

이 칠레 삼중점과 관련된 슬래브 창(섭입하는 판 아래로 맨틀 물질이 올라오는 통로)은 파타고니아 아래의 맨틀 대류 패턴을 교란시켰다. 이로 인해 지표면이 약 1km 융기하면서 이전에 발생했던 올리고세-마이오세 해침으로 인해 바다에 잠겼던 지역들이 다시 육지로 드러나게 되었다.[30][31]

또한, 중기 마이오세(1400만 년 전 ~ 1200만 년 전) 동안 남쪽 안데스 산맥이 융기하면서 산맥 동쪽 지역에 비그림자 효과(산맥이 습한 공기를 막아 반대편 지역이 건조해지는 현상)가 발생했고, 이로 인해 파타고니아 사막이 형성되었다.[32]

3. 3. 오스트레일리아

오스트레일리아는 후기 마이오세에 강우량이 적은 지역으로 진입하면서 더 건조해졌다.[15] 마이오세 동안 오스트레일리아 북부는 계절풍 기후였다.[33] 오스트레일리아 북부가 마이오세 동안 훨씬 더 습했을 것이라는 견해도 있지만, 이는 하천 및 호수 주변 식물의 보존 편향에 따른 결과일 수 있다는 해석이 있다.[33] 이러한 해석에 대해서는 다른 연구에서 반론이 제기되기도 했다.[34] 서호주는 오늘날과 마찬가지로 건조했으며, 특히 중기 마이오세 동안 더욱 건조한 상태였다.[54]

3. 4. 일본



마이오세 시기에는 일본 열도가 유라시아 대륙에서 분리되면서 현재의 동해가 형성되기 시작했다. 이 지각 변동 과정에서 활발한 해저 화산 활동이 동반되었고, 그 결과 일본 각지에 'green tuff|그린 터프eng'라고 불리는 녹색 응회암층이 넓게 퇴적되었다.[132]

3. 5. 한반도

한반도 동남부 포항시의 포항 분지 연일층군은 모두 마이오세의 퇴적암 지층이며, 두호층에서는 마이오세의 화석이 많이 산출된다.

4. 기후

6500만 년 전부터 현재까지의 기후 변화 그래프


마이오세의 기후는 전반적으로 온난했지만, 플라이스토세 빙하기로 이어지는 점진적인 전 지구적 냉각화가 진행되었다. 장기적인 냉각 추세 속에서도, 중신세 동안에는 올리고세에 필적하는 온난기가 있었다는 증거가 있다. 특히 중신세 최적기(MMCO) 동안의 기후는 인위적 지구 온난화로 예상되는 미래의 더 따뜻한 기후와 비교되기도 한다.[6] 이는 MMCO 시기의 대기 중 이산화탄소 수준이 현재의 기후 변화로 예상되는 미래 수준과 비슷했기 때문이다.[7][35][36][37] 남극 대륙에서는 빙하가 발달하여 확대되었고, 마이오세 후기에는 대륙 대부분을 덮게 되었다. 동남극 빙상(EAIS)의 로스해 연변부는 초기 중신세 동안 매우 역동적이었다.[38]

마이오세는 약 2300만 년 전 초기 중신세 한랭기(Mi-1)로 시작되었으며, 이는 초기 중신세 한랭 간극(EMCI)의 시작을 알렸다.[44] 이 한랭기는 남극 대륙 빙상의 대규모 확장 시기인 올리고세-중신세 전이(OMT) 직후에 발생했지만,[39] 대기 중 이산화탄소 수준의 큰 감소와는 관련이 없었다.[40] 초기 중신세 동안 중위도의 대륙 및 해양 열적 기울기는 현재와 매우 유사했다.[41] 전 지구적 냉각으로 인해 동아시아 계절풍(EASM)이 이 시기에 현대적인 형태를 갖추기 시작했다.[42] 중국 시닝 분지는 2210만 년 전부터 1970만 년 전까지 광범위한 건조화 추세 속에서도 상대적으로 온난하고 습한 기후를 경험했다.[43]

EMCI는 1800만 년 전에 끝나고 중신세 온난 간극(MMWI)이 시작되었으며, 이 중 가장 따뜻했던 시기는 1600만 년 전에 시작된 중신세 최적기(MMCO)였다.[44] MMCO로 전환되면서 이산화탄소 농도는 300~500ppm 사이에서 변동했다.[45] MMCO 동안 전 지구 연평균 지표면 온도는 약 18.4°C였다.[46] 이 온난화는 콜롬비아 강 현무암의 대규모 분출 활동에 의해 주도되었고,[47][48][49] 사막 감소와 숲 확장으로 인한 알베도(지표면 반사율) 감소로 강화되었다.[50] 기후 모델 연구는 알려지지 않은 다른 요인들도 MMCO의 온난한 조건 형성에 기여했을 가능성을 시사한다.[51] MMCO 시기에는 열대 기후대가 현재보다 훨씬 넓게 확장되었다.[52] 최대 계절풍 강우대인 7월 ITCZ(열대 수렴대)는 북쪽으로 이동하여 남중국 지역의 강수량을 증가시키는 반면, EASM 동안 인도차이나 지역의 강수량은 감소시켰다.[53] 반면 서호주는 당시 예외적으로 건조한 기후를 보였다.[54] 남극 대륙에서는 육지의 평균 여름 기온이 10°C에 달했다.[55] 해양에서는 용존선(lysocline)이 궤도 이심률 최대값에 해당하는 온난기에 약 500m 얕아졌다.[56]

MMCO는 약 1400만 년 전에 끝나고,[44] 중신세 기후 전환(MMCT)이 시작되면서 전 지구적 온도가 하락했다.[57] 오팔(규산염 광물) 퇴적의 급격한 증가는 이러한 냉각이 규산염 풍화 작용을 통한 이산화탄소 흡수 증가에 의해 유발되었음을 시사한다.[58] MMCT는 북대서양에서 약 6°C의 해수면 온도(SST) 하락을 야기했다.[59] 저서성 유공충의 산소 동위원소(δ18O) 값 변화는 남극 주변 해역에서 가장 두드러졌는데, 이는 냉각이 그 지역에서 가장 강했음을 시사한다.[60] 이 무렵 Mi3b 빙하기로 불리는 남극 빙하의 대규모 확장이 발생했다.[61] 동남극 빙상(EAIS)은 MMCT 이후 현저하게 안정화되었다.[62] 빙하 작용 강화는 405,000년 주기의 이심률 변화와 퇴적물 퇴적 사이의 연관성을 약화시켰다.[63]

미국 서부 하니 분지의 화산 폭발 복원, 래틀스네이크 지층으로 표현됨


MMWI는 약 1100만 년 전에 끝나고 후기 중신세 한랭 간극(LMCI)이 시작되었다.[44] 약 1080만 년 전부터 1070만 년 전 사이에는 주요하지만 일시적인 온난화가 발생했다.[64] 후기 중신세 동안 지구의 기후는 점차 현재와 유사한 모습을 보이기 시작했다. 지구와 토성의 상호 작용에 의해 지배되는 173,000년 주기의 경사 변조 주기가 이 시기에 감지 가능하게 되었다.[65] 1200만 년 전까지 오리건주는 북부 캘리포니아주의 시에라 네바다 산맥 서쪽 가장자리와 유사한 사바나 기후였다.[66] 중앙 오스트레일리아는 점점 더 건조해졌지만, 서호주는 약 1200만 년 전부터 800만 년 전까지 상당한 습윤화를 경험했다.[54] 남아시아 겨울 계절풍(SAWM)은 약 920만 년 전부터 850만 년 전 사이에 강화되었다. 790만 년 전부터 580만 년 전까지 동아시아 겨울 계절풍(EAWM)은 아극 전선(polar front)의 남쪽 이동과 동시에 강해졌다. 그린란드는 800만 년 전에서 700만 년 전 사이에 큰 빙하를 가지기 시작했을 가능성이 있지만,[71] 대부분의 지역은 플라이오세까지 숲을 지탱할 만큼 충분히 따뜻했다.[72] 중국 저장성은 현재보다 현저하게 더 습했다.[73] 케냐의 그레이트 리프트 밸리에서는 건조화가 점진적으로 진행되었지만, 간헐적으로 습윤한 시기도 계속 발생했다.[74]

700만 년 전부터 530만 년 전 사이에는 후기 중신세 냉각(LMC)으로 인해 온도가 다시 급격히 하락했는데,[44] 이는 대기 중 이산화탄소 감소,[75][76][77] 지구 자전축 경사각 진폭 감소,[78] 그리고 남극 빙상이 현재의 크기와 두께에 가까워졌기 때문일 가능성이 높다. 해양 온도는 LMC 동안 거의 현대적인 값으로 급락했고,[79] 특히 외해(open ocean)의 해수면 온도는 약 7°C~9°C만큼 크게 하락했다.[80] 41,000년 주기의 자전축 경사 변화는 770만 년 전에 지배적인 궤도 기후 요인이 되었고, 이 영향력은 640만 년 전에 더욱 강화되었다.[81] 저서성 유공충의 δ18O 값은 626만 년 전부터 550만 년 전까지 빙하 작용이 발생했음을 보여주며, 이 기간 동안 빙하기-간빙기 주기는 41,000년 경사 주기에 의해 지배되었다.[82] 약 600만 년 전에는 탄소 순환의 주요 변화가 일어나, 이전 올리고세와 중신세 대부분의 추운 시기와는 달리, 추운 시기에 대륙 탄소 저장소가 더 이상 확장되지 않는 현상이 나타났다.[83] 중신세 말기에 지구 자전축 경사각 진폭이 증가하면서[78] 전 지구적 온도가 다시 상승했고, 중앙아시아의 건조화가 심화되었다.[84] 약 550만 년 전에는 EAWM이 급속히 강화되는 시기를 겪었다.[85]

결론적으로 마이오세는 신제3기 이후 현재까지의 기간 중 가장 기온이 높았던 시대 중 하나이다. 전반적으로 온난했지만, 점진적인 냉각화가 진행되어 남극 대륙에는 빙상이 발달하고 확대되었다. 중신세 말기에는 이 빙상이 남극 대륙의 대부분을 덮게 되었으며, 이는 지구 전체를 더욱 냉각시켜 이후 빙하기 도래의 한 요인이 되었다.

5. 생물

마이오세에 서식했던 대형 조류 드로모르니스


마이오세의 바다와 육지 생물상은 현대에 더욱 가까워졌다. 늑대류, 고양이과류, 말류, 비버류, 우제류(사슴류, 낙타류 등), 까마귀류, 오리류, 올빼미류, 메갈로돈 등 오늘날 익숙한 동물의 조상들이 이미 이 시기에 존재했다. 인류 역시 마이오세에 처음 등장했다.

아프리카 대륙이 유라시아 대륙과 연결되면서 두 대륙 간 생물 교류가 활발해졌다. 북아메리카 대륙과 유라시아 대륙 사이에도 베링 육교를 통해 종종 생물 이동이 이루어졌다. 이러한 교류 과정에서 일부 오래된 대형 포유류(육치목, 묶음기둥목 등)는 사라지고 기제류도 점차 쇠퇴했다. 반면, 아프리카에서 기원한 장비목(코끼리류)은 다른 대륙으로 퍼져나가 크게 번성했으며, 우제류 역시 세력을 확장했다.

한편, 남아메리카 대륙과 오스트레일리아 대륙은 다른 대륙과 고립되어 독자적인 동물상을 유지했다.

해양에서는 현대적인 경골어류 속들이 자리를 잡았고[86], 약 1500만 년 전에는 위도에 따른 생물 다양성의 차이가 뚜렷해지기 시작했다.[87]

5. 1. 식물

마이오세 동안에는 켈프 숲과 초원이라는 두 가지 새로운 생물군계가 나타나 생명체 유지에 중요한 역할을 했다. 특히 초원은 말, 코뿔소, 하마와 같은 초식 동물이 번성하는 기반이 되었다. 마이오세 말기에는 현존하는 식물의 약 95%가 이미 존재했던 것으로 추정되며, 현대적인 형태의 위도별 생물 다양성 경사가 약 1500만 년 전에 나타났다.[87]

  • -|thumbnail|현재 북아프리카에서는 거의 멸종된 마이오세-플리오세 로라시아 아열대 삼림의 잔존물로 간주되는 용혈수[88]


딱딱하고 섬유질이 많으며 불에 잘 견디는 벼과 식물의 진화는 다리가 길고 무리를 지어 다니는 유제류(특히 높은 치관을 가진 동물)와의 공진화를 촉진했다. 이러한 공진화는 초원-초식동물 생태계의 대규모 확장으로 이어졌다. 넓게 펼쳐진 초원에서는 크고 신속한 초식 동물 무리가 포식자들에게 쫓기며 살아갔고, 이는 기존의 사막, 삼림 지대와 그곳에 서식하던 잎을 뜯어 먹는 동물들을 대체하는 결과를 낳았다.

초원의 토양은 더 깊고 풍부했으며, 유기물 함량이 높고 물을 잘 머금었다. 이는 탄소를 오랫동안 저장하는 효과를 가져와 대기 중 탄소와 수증기를 줄이는 역할을 했다. 또한, 초원은 지표면의 반사율이 높고 증발산량이 적어, 전반적으로 더 시원하고 건조한 기후를 만드는 데 기여했다.[89]

C₄ 풀은 C₃ 풀보다 이산화탄소와 물을 더 효율적으로 사용하는 특징을 가진다. 이 C₄ 풀은 약 600만 년에서 700만 년 전인 마이오세 후기에 이르러 생태적으로 중요한 위치를 차지할 정도로 널리 퍼져나갔다.[90] 하지만 북쪽 지역까지 확산되지는 못했다.[91] 초원의 확장과 육상 초식 동물의 방산은 CO₂ 변동과 관련이 있는 것으로 여겨진다.[92] 그러나 일부 연구에서는 초원 확장의 주된 원인이 CO₂ 감소보다는, 계절성이 뚜렷해지고 건조함이 심화되면서 산불이 이전보다 훨씬 자주 발생했기 때문이라고 설명하기도 한다.[93] 마이오세 후기의 초원 확장은 지구 전체의 탄소 순환에 큰 영향을 미쳤으며, 이는 당시 퇴적물에 남겨진 탄소 동위원소 기록을 통해 확인된다.[94]

한편, 약 1,150만 년 전부터 500만 년 전 사이에 소철류는 이전의 기후 변화로 인해 감소했던 다양성을 회복하며 다시 번성하기 시작했다. 따라서 현대의 소철을 단순히 "살아있는 화석"으로 보기에는 어려움이 있다.[95] 유칼립투스의 경우, 오늘날 이 나무가 자생하지 않는 뉴질랜드의 마이오세 지층에서도 화석 잎이 발견되는데, 이는 오스트레일리아로부터 유입된 것으로 추정된다.[96]

5. 1. 1. 해양 동물

마이오세의 해양 동물상은 현생 종과 상당히 유사했지만, 해양 포유류의 수는 상대적으로 적었다. 이 시기에는 현대적인 경골어류 속들이 확립되었다.[86]

대양에서는 다시마와 같은 갈조류가 크게 번성하여 수달, 어류, 다양한 무척추동물 등 새로운 해양 생물 종들이 살아갈 수 있는 환경을 제공했다.

고래류는 마이오세에 이르러 역사상 가장 큰 다양성을 이루었다.[115] 현존하는 수염고래 속이 6개인 것에 비해, 마이오세에는 20개가 넘는 속이 존재했던 것으로 알려져 있다.[116] 이러한 고래류의 다양화는 거대한 최상위 포식자들의 출현과 관련이 깊다.[117] 대표적인 예로, 거대한 이빨을 가진 상어 ''O. megalodon''과 포식성 향유고래인 ''L. melvillei''가 이 시기에 바다를 지배했다.[117] 이 외에도 ''O. chubutensis'', ''Isurus hastalis'', ''헤미프리스티스 세라'' 등 주목할 만한 대형 상어들이 존재했다.

악어류 역시 마이오세 동안 다양하게 분화했다. 가장 큰 악어 중 하나는 남아메리카에 서식했던 거대한 카이만인 ''푸루사우루스''였다.[118] 또 다른 거대 악어로는 오늘날의 인도 지역에 살았던 가짜 가비알인 ''람포수쿠스''가 있다. 특이한 형태의 ''무라수쿠스''도 ''푸루사우루스''와 함께 번성했는데, 이 종은 특수한 여과 섭식 방식을 발달시켜 거대한 크기에도 불구하고 작은 동물을 먹이로 삼았을 것으로 추정된다.[119] 중생대 쥐라기에 처음 나타난 멸종된 수생 파충류 목인 코리스토데라의 마지막 생존 속인 ''라자루스수쿠스''는 유럽의 마이오세 지층에서 발견되었다.[101]

올리고세 말기에 출현한 기각류(물개, 바다사자, 바다코끼리 등)는 마이오세에 더욱 수생 생활에 적응했다. 대표적인 속으로는 ''알로데스무스''가 있다.[121] 사나운 포식성 바다코끼리였던 ''펠라기아르크토스''는 ''알로데스무스''를 포함한 다른 기각류를 사냥했을 가능성이 있다.

멸종한 해양 포유류 목인 데스모스틸리아류는 마이오세에 마지막으로 번성했다. 또한, 남아메리카 해역에서는 현생 피라냐보다 훨씬 큰 ''Megapiranha paranensis''가 등장했다.

뉴질랜드의 마이오세 화석 기록은 특히 풍부하며, 다양한 고래류와 펭귄 화석이 발견되어 이들 그룹이 현생 종으로 진화하는 과정을 보여준다. 토르토니안절(Tortonian) 동안 오스트레일리아 북동부 해안에서는 해수 온도 상승으로 인해 산호가 크게 감소하는 현상이 나타나기도 했다.[114]

6. 중기 마이오세 격변

중기 마이오세 격변(Middle Miocene disruptioneng)은 마이오세 최적기(1800만 년 전~1600만 년 전) 이후, 중기 마이오세의 랑기안절(1480만 년 전~1450만 년 전) 무렵에 발생한 육상 및 수생 생물의 멸종 사건을 가리킨다. 이 시기인 1480만 년 전부터 1410만 년 전 사이에는 주요하고 영구적인 냉각 현상이 발생했는데, 이는 차가운 남극 심해수의 생산량 증가와 동남극 빙상의 대규모 확장과 관련이 있다.[125] 또한, 인도네시아 해류의 폐쇄가 서태평양에 따뜻한 물을 축적시키고 동쪽으로 확산시켜 동태평양의 용승을 감소시킨 원인이 되었을 가능성도 제기된다.[124] 태평양, 남극해, 남대서양에서는 중기 마이오세에 산소의 무거운 동위원소 비율(δ18O)이 상대적으로 증가하는 현상이 관찰되었으며,[125] 해저 퇴적물에서는 바륨과 우라늄 함량이 증가했다.[126]

7. 충돌 사건

마이오세(2300만 년 전~530만 년 전) 또는 플라이스토세(530만 년 전~260만 년 전) 시기에 거대한 충돌 사건이 발생했다. 이 사건으로 타지키스탄에 직경 52km의 카라쿨 분화구가 형성되었는데, 형성된 지 2300만 년 미만[127] 또는 500만 년 미만[128]으로 추정된다.

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