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윗 도표는 독일 막스 플랑크(Max Planck)에서 현생인류와 고대인류 간의 유전자 교류상태를 추정한 것이다. 이 도표에 의하면 현생인류의 유전자에는 적지 않은 양의 현생인류와는 다른 고인류의 유전자가 포함되어 있다.
현생인류와 네안데르탈인, 데니소바인 그리고 지금까지는 밝혀지지 않은 제4의 고인류를 포함하여, 4종의 고인류는 오래진 않은 과거 (70만년전)에 공동의 조상에서 분리되었으며, 각자가 따로 진화하는 과정을 거치다가 어느 시점에 유전자를 나누게 된 것을 보여준다.
현생인류의 유전자에서 네안데르탈인의 유전자는 사하라사막 이남 지역에서는 발견되지 않는다. 이 사실은 현생인류가 아프리카를 나온 이후 네안데르탈인과 피를 나누게 되었다는 것을 보여준다. 지금의 레반트지역에는 같은 동굴에서 네안데르탈인과 현생인류의 유골이 함께 발견된 곳도 있다.
도표에서 한국인을 포함한 동아시아인에게는 네안데르탈인의 유전자가 2% 이상 적지 않게 발견되는데 반하여 데니소바인의 유전자 흔적은 거의 없다. 이 사실은 매우 특이한 것으로 데니소바인이 동아시아에도 살았다는 여러 흔적이 있으며, 데니소바인의 유골이 처음 발견된 남 시베리아의 데니소바 동굴도 동아시아에서 멀지 않다. 아마도 현생인류가 중국에 도착할 시점에는 이들이 이미 소멸한 것으로 보인다. 데니소바인은 특히 뉴기니와 호주 원주민에 이르기까지 남태평양 여러 군도의 소위 Oceania인에게 5%이상의 높은 구성이 나타난다.
네안데르탈인과 데니소반이 아프리카를 나와 이동해간 경로
윗 지도는 네안데르탈인과 데니소반이 아프리카를 나와 이동해간 경로를 보여준다. 이 두 고대인류는 비슷한 시기에 (데니소반이 현생인류에 더 가깝다고 함) 아프리카를 나와 네안데르탈인은 유럽으로 진출하였고, 데니소바인은 남 태평양으로 진출한 것으로 보여준다.
윗 지도에서 현생인류는 레반트지역에서 또 중아아시아에서 여러 차례 네안데르탈인과 교류한 기회가 있었음을 보여준다. 또 특기할 만한 사실은 데니소바인이 진출한 남쪽 이동로에는 직립원인이 오래 살았던 지역으로 직립원인과 데니소바인 간의 유전자 교류가 있었음을 보여 준다. 특히 북경원인이 발견된 북중국 주구점에서는 시기적으로 데니소바인과 직립원인이 교류했을 가능성이 높다고 한다.
그런데 한국 부산국립대학교의 연구팀이 이들 고인류의 진화에 대한 중요한 논문이 발표되어 주목을 끈다.
60만년전 동 아프리카에서 발견된 하이델베르겐시스
기후의 변화가 현생인류와 네안데르탈인 사이를 어떻게 나눴는지를 밝히는 답이라고 한다. 지난 200만년간 지속되어온 기후의 변동에 인류가 어떻게 적응하였는지가 진화의 방향을 정한다.
2022년 Nature지에 독일 기상학자와 부산국립대학교 연구팀이 함께 발표한 보고서에는 기후와 관련된 매우 흥미로운 가설을 제시하고 있다. 온도가 오르고 내리며, 비가 많이 오고, 가물고, 이에 따라 식생이 변화하는 양상은 고대인류를 아프리카 안과 밖으로 이리저리 내몰았으며, 그 결과 인류는 낯선 환경에 잘 적응해 갈수 있는 능력이 생겼다고 한다. 이번 연구에는 기후 변화의 시기와 때에 따라 새로운 고대인류의 화석이 발견되는 양상은 매우 밀접하게 연계가 되어 있음을 보여준다.
200만년전경엔 호모 에릭투스(omo erectus)가 아프리카를 나왔으며, 동아프리카에는 호모 에르가스테르(H. ergaster) 가 현지에 남아 있었다. 이 호모 에르가스테르가 논쟁이 심한 하이델베르크(H. heidelbergensis)인으로 진화했으며, 85만년에서 60만년전 사이에 남과 북으로 양분이 되었다.
이 시기는 지구의 기후가 온화해져서 이동하기가 좋았던 시기이다. 이런 온난화는 2만년에서 10만년을 주기로 변화하는 지구의 공전과 기울기의 차이에서 생겨나며 지구에 도달하는 햇빛의 양을 변화시킨다.
이 하이델베르크인은 북상하여 유라시아에 도달했으며 43만년전경에는 데니소바인을 나았던 것으로 추정된다. 그리고는 중부 유럽의 기후가 악화되어 이들이 40만년에서 30만년전 사이에 네안데르탈인으로 진화하게 된 것이다. 이어 마지막으로 남쪽으로 향했던 하이델베르크인은 환경이 지속적으로 악화가 되는 과정에서 31만년에서 20만년전 사이에 현생 인류로 진화하게 된 것이라 한다.
그렇지만 많은 학자들은 하이델베르크인을 현생인류와 별도의 종으로 구분하는 것을 꺼려한다. 이 인종의 많은 특성들이 별도의 종으로 확연히 구분하기가 어렵기 때문이다. 또 다른 견해에 의하면 하이델베르크인이 살았던 시기에는 이들 집단은 빈번하게 흩어졌다가 모였다를 반복했으며, 다른 인류와도 피를 나누게 되어 굳이 새로운 종으로 구분할 필요를 느끼지 못한다고 한다.
이 견해에 따르면 50만년전 시점에는 아프리카 전역에서 현생인류가 여러 고인류와 교류하게 되면서 지금의 현생인류가 탄생하게 되었다고 한다. 이 견해에 따르면 이번에 발표된 말끔한 가설과는 다른 것이다.
이번 연구의 가설은 지난 200만년간의 아프리카와 아시아, 유럽 지역의 기후변동을 1,000년단위로 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 얻어진 것이다. 이 기후변동 조사를 바탕으로 고 인골이 발견된 지역의 생태변화를 분석하였다. 이 유적지는 2백만년에서 3만년전 까지를 포함하고 있다.
지금까지 발견된 인류화석에 의하면 호모 에렉투스(Homo erectus)는 동아시아와 자바에까지 도달하였으며 호모 하이델베르겐시스(Homo heidelbergensis)도 호모 사피엔스(Homo sapiens)와 마찬가지로 넓게 퍼져 나가면서 다양한 환경에 적응할 수 있었다. 이들은 이렇게 이주하면서 뇌가 커지고 문화가 쌓여서 전 지구를 섭렵할 수 있었다.
새로운 생태에 대한 적응에서 현생인류는 북동 아프리카와 아라비아 반도의 덥고, 건조한 기후에 잘 적응한 인류이다. 그러나 아직은 인도네시아의 호모 플로레시엔시스(H. floresiensis)나 남 아프리카의호모 날레디(H. naledi) 에 대하여는 기후와 생태계의 관계가 충분히 밝져지지 못했다.
기후 변화에 따르는 환경변화는 연구가 매우 어려운 주제이다. 지금까지는 남 아프리카의 기후가 다습하고 숲이 우거진 환경으로 변화한 것이 현생인류가 진화하는 원인이 되었다고 생각해 왔으나 이 지역의 환경과 유물현생이 잘 부 합하는 것은 아니다.
스미소니안 연구소의 기후변화 전문가인 Rick Potts은 인류진화에 대한 우수한 기후변동 모델을 제시하였지만 아직도 논쟁이 많다. Potts교수에 의하면 40만년전 발생한 동아프리카의 급격한 기후 변동이 자원의 고갈과 풍요를 반목하는 과정에서 현생인류가 예측이 불가능한 기후 변동에 살아남을 수 있는 생존수단을 찾았다고 설명하고 있지만, 새로운 연구에 의하면 인류의 조상은 오히려 낯설지만 보다 안정된 환경을 찾아 이동해 갔다고 밝혀지고 있다. 이번 연구는 Potts교수의 변동선택 (variability selection)가설을 부정하는 연구이다.
Potts교수는 이번 연구가 장기적인 환경변화 양상에 좀더 주목해야 할 것이라고 비평하였다. 그렇지만 이번 연구는 기존의 기후변화에 대한 가설을 되짚어 볼 수 있는 기준 틀을 제공한 것으로 학계에서는 평가하고 있다. Originally from ScienceNews, April 13, 2022.