삼엽충은 5억 2천만 년 전 캄브리아기 바다를 지배했던 생물입니다. 몸이 세 부분으로 나뉘어 있어 '삼엽충'이라 불리며, 2만 종 이상으로 다양하게 진화했습니다. 이들은 현대의 갑각류처럼 허물을 벗으며 자랐고, 위험에 처하면 몸을 둥글게 말아 자신을 보호하는 독특한 생존 전략을 가졌습니다.

치와와주의 나이카 산 지하에는 세계 어디에서도 볼 수 없는 거대한 셀레나이트 수정들이 가득합니다. 5미터에서 7미터에 달하는 거대한 수정들이 숲을 이루고 있는 이곳은 온도가 58도에 달하는 극한의 환경입니다. 인간이 특수 장비 없이 10분 이상 머물 수 없는 이곳은 자연이 만든 가장 신비롭고 치명적인 장소 중 하나입니다.

1869년 드미트리 멘델레예프가 만든 주기율표는 우주를 구성하는 모든 원소를 정리한 지도와 같습니다. 현재까지 118개의 원소가 확인되었으며, 과학의 발전에 따라 새로운 원소들이 계속해서 추가되고 있습니다. 이 표는 우리가 세상을 이해하는 가장 기초적인 도구입니다.

지질학적으로 광물로 인정받으려면 다섯 가지 조건을 충족해야 합니다. 인간의 개입 없이 만들어진 '자연 발생적'인 물질이어야 하며, 생명체와 관련 없는 '무기물'이어야 합니다. 또한 일정한 온도에서 '고체 상태'를 유지해야 하고, 고유한 '화학 성분'과 규칙적인 '내부 구조'를 갖추고 있어야 합니다.

우리는 매일 의식하지 못한 채 수많은 광물을 사용하며 살아갑니다. 요리할 때 쓰는 소금은 '암염'이라는 광물이며, 속이 쓰릴 때 먹는 약은 '방해석' 성분으로 만들어집니다. 연필 한 자루에도 흑연, 구리, 아연 등 다양한 광물이 들어갑니다. 최신 휴대전화부터 자동차, 건물에 이르기까지 현대 문명의 모든 기술은 지구에서 얻은 광물을 바탕으로 존재합니다.

운석에 대해 알아보기 위해서는 우선 소행성, 혜성, 그리고 유성의 차이를 이해해야 합니다. 이들은 매일 지구로 떨어지는 우주 암석의 기원이기 때문입니다.

소행성(Asteroides)은 약 46억 년 전 태양계가 형성될 때 남겨진 암석 덩어리입니다. 대부분은 화성과 목성 사이의 거대한 벨트에서 태양 주위를 돕니다. 과학자들은 지름이 1km에서 수백 km에 이르는 소행성이 수백만 개 존재한다고 추정합니다.

혜성(Cometas)은 상대적으로 작고 부서지기 쉬운 불규칙한 천체입니다. 일부 이론에 따르면, 초기 지구에 혜성이 충돌하면서 일정량의 물과 다양한 유기 분자를 가져다주었다고 합니다.

유성(Meteoros)은 소행성이나 혜성에서 떨어져 나온 아주 작은 파편들이 지구 대기권에 진입하며 타버리는 현상을 말합니다. 흔히 '별똥별'이라고 부르기도 하죠.

마지막으로 운석(Meteoritos)은 유성이 대기권에서 완전히 타버리지 않고 살아남아 지구 표면에 떨어진 잔해를 말합니다. 약 46억 년의 나이를 가진 운석은 우리 행성에서 발견할 수 있는 가장 오래된 암석입니다.

지금 이 전시창에서 보고 계신 운석들은 코아우일라(Coahuila)와 치와와(Chihuahua)의 산맥에서 발견된 실제 우주의 조각들입니다.

지구의 기원은 인류 역사 초기부터 수많은 가설을 낳았습니다. 이러한 가설들은 제안된 시대의 과학 및 기술 발전과 긴밀하게 연결되어 왔습니다. 예를 들어, 18세기에는 태양과 지구, 그리고 다른 행성들이 뜨겁게 타오르는 거대한 구름이 응축되어 형성되었다고 믿었습니다. 또한, 거대한 혜성이 태양과 충돌한 결과로 행성들이 만들어졌다는 생각도 있었습니다.

현재 가장 널리 받아들여지는 가설은 바로 '대폭발' 또는 '빅뱅(Big Bang)'입니다. 이 가설에 따르면, 지구와 모든 행성은 우주의 모든 물질이 핀 머리보다도 작은 아주 작은 점에 응축되어 있다가 거대한 폭발을 일으키며 시작되었다고 합니다.

사막의 모든 동식물의 삶은 가장 희귀한 자원인 '물'을 중심으로 돌아갑니다. 물이 부족한 이곳에서 동물들은 씨앗, 식물, 곤충, 다른 동물, 혹은 사체(카로냐)와 같이 자신이 먹는 음식을 통해 수분을 섭취하며 살아갑니다.

식물의 적응 (식물의 생존 전략) 사막 식물들은 극한의 기후에서 살아남기 위해 놀라운 생존 전략을 진화시켜 왔습니다. 이들의 전략은 크게 세 가지입니다: 물을 빠르고 효율적으로 흡수하기, 저장하기, 그리고 증산 작용을 통한 수분 손실 최소화하기입니다.

어떤 식물들은 수분이 충분해질 때까지 땅속에서 수년간 씨앗 상태로 기다리기도 합니다. '메스키테(Mezquite)'나 '팔로 베르데(Palo verde)'처럼 아주 깊은 곳의 지하수까지 닿는 긴 뿌리를 뻗는 식물이 있는가 하면, '고베르나도라(Gobernadora)'처럼 가끔 내리는 빗물을 빠르게 흡수하기 위해 뿌리를 넓게 퍼뜨리는 식물도 있습니다. 또한, 잎을 아주 작게 만들어 물이 빠져나가는 면적을 줄이기도 합니다.

가장 대표적인 예는 선인장입니다. 선인장은 물을 저장하기 위해 줄기와 뿌리를 두툼하고 육질이 많게 변형시켰습니다. 특히 놀라운 점은 우리가 보는 '가시'가 사실은 '잎'이라는 것입니다! 수분 손실을 최소화하기 위해 잎을 가시로 변화시켰고, 대신 줄기가 광합성을 담당하며 왁스 같은 층으로 덮여 물이 증발하는 것을 막습니다. 선인장 내부에는 마치 우리 집의 '물탱크'처럼 물을 보관하는 시스템이 갖춰져 있는 셈이죠.

동물의 적응 (동물의 행동 전략) 동물들은 식물보다 훨씬 역동적인 방법으로 적응합니다. 이들의 핵심 과제는 수분을 보존하고 체온을 조절하는 것입니다.

박쥐나 부엉이처럼 밤에 활동하거나, 많은 조류와 포유류처럼 해 질 녘에 활동하는 '야행성 및 박명박모성' 습성이 대표적입니다. 하지만 가장 놀라운 행동 적응은 바로 '이동(Migration)'입니다. 캐나다에서 멕시코 미초아칸의 숲까지 상상할 수 없는 먼 거리를 날아오는 '모나크 나비'가 그 주인공이죠. 그 외에도 활동량을 줄이거나 번식 시기를 조절하는 등 다양한 방식으로 사막에 적응하며 살아갑니다.

과학 컬렉션이란 자연학이나 인류사를 연구하기 위해 사물들을 체계적으로 분류하고 저장하는 것을 말합니다. 여기에는 기관, 과학자, 협력자, 수집가뿐만 아니라 해당 지역 주민들이 발견하고 기록한 소중한 자료들이 보관됩니다.

지질학 컬렉션에서는 광물과 암석을 주로 볼 수 있고, 생물학 컬렉션에는 식물, 버섯, 곤충, 동물의 표본들이 보관됩니다. 지질학과 생물학이 결합된 학문인 고생물학은 지질학적 요소와 생물학적 요소를 모두 아우르는 화석들을 보존합니다. 화석을 식별할 때는 먼저 그 특징을 면밀히 관찰한 뒤, 다른 소장품이나 관련 문헌 정보와 비교하는 과정을 거칩니다.

이러한 연구 과정을 통해 해당 생명체가 이미 과학계에 알려진 종인지, 아니면 새로 발견된 기록인지 결정하게 됩니다. 또한 고생물학자들은 고대 생명체들이 어떻게 살았는지에 대한 결론을 도출하기도 합니다. 예를 들어, 뼈에 남은 이빨 자국은 그 동물이 사냥당했다는 증거가 되며, 그 자국의 특징을 분석하면 어떤 포식자가 공격했는지도 알아낼 수 있습니다.

사막의 풍경을 만드는 가장 위대한 예술가는 바로 '풍화'와 '침식'입니다. 이들은 우리 땅에 색을 입히고 모양을 다듬는 변덕스럽지만 정교한 예술가들입니다.

'풍화(Intemperismo)'란 기후와 생물학적 작용 등이 결합하여 거대한 암석을 잘게 부수고 분해하는 과정입니다. 비바람과 기온 변화에 끊임없이 노출된 단단한 바위는 결국 고운 입자로 변하게 되며, 이렇게 부서진 물질들은 흐르는 물, 빙하, 파도, 바람과 같은 '침식'의 대행자들에 의해 옮겨질 준비를 마칩니다. 때로는 중력의 영향으로 다른 곳에 쌓여 아름다운 모래언덕인 '사구(Duna)'를 만들기도 하죠. 또한, 풍화 작용은 암석에 금속 산화물을 입혀 사막의 바위들이 가진 독특한 색깔을 만들어내기도 합니다.

'침식(Erosión)'은 물과 바람의 작용으로 지표면의 물질이 깎여나가고 파편화되는 현상을 말합니다. 이때 떨어져 나온 파편들을 '데트리투스(Detrito)' 또는 '충적토(Aluvión)'라고 부릅니다.

멕시코 토양의 약 3분의 2는 깊이가 얕은 편인데, 이로 인해 여러 문제가 발생합니다. 지표면 근처의 물이 매우 빠르게 증발해버리기 때문에, 비가 많이 오더라도 식물들이 곧바로 건조한 환경에 처하게 됩니다. 반대로 비가 내릴 때 얇은 토양은 금세 물에 포화되어 버리고, 흡수되지 못한 물이 지표면을 따라 흐르며 땅을 깎아내는 침식을 가속화합니다.

비가 올 때 물에 녹은 칼슘 성분은 땅속 깊은 곳으로 옮겨집니다. 이 성분은 화학 반응을 일으켜 '탄산칼슘'이 되고, 이것이 단단하게 굳어지면 바위와 비슷한 층을 형성하는데, 이를 '칼리체(Caliche)'라고 부릅니다. 재미있는 사실은, 이 탄산칼슘이 오팔(Opal)의 영롱한 무지갯빛을 만들어내는 성분이기도 하며, 우리가 마시는 탄산음료의 보글보글한 거품을 만드는 원료가 되기도 한다는 점입니다!