가장 오래된 인류 조상의 모습은?
신체 형태‧이동경로 추정 연구 잇따라
세계적인 과학 학술지 ‘네이처’(Nature)는 2015년에 주목할 10대 과학이슈를 발표했다. 암흑물질과 중력파 관측실험을 비롯하여 왜행성 탐사, 3개 거대 과학연구소 개소, 에볼라 방역 등이 발표되었다. 그 중 하나는 바로 40만 년 전 고인류 화석의 DNA 분석이다. (관련링크)
고인류(archeoanthropine)는 현생인류 이전의 인류를 가리키는 말로, 신인류의 대립된 개념으로 사용되고 있다. 플라이스토세 후기 초까지 생존했던 고생인류를 가리키는 개념으로, 호모 사피엔스 사피엔스와 같은 신인(新人) 이전의 호모 에렉투스와 같은 원인(原人)과 호모 사피엔스와 같은 구인(舊人)을 통칭하는 말이다.
호모 에렉투스(Homo erectus)와 같은 곧선 사람에 해당하는 자바원인(Java Man)과 베이징원인(pekign man), 하이델베르크인(Heidelberg man), 슬기사람(Homo sapiens)에 해당하는 네안데르탈인(Neanderthal) 등이 여기에 속한다. 상당히 복잡해보이지만, 결국 이들은 현생 인류 이전의 모든 인류를 통칭하는 말이다.
보통 고인류화석이라고 하면 약 500만 년 전 등장한 최초의 고인류에서 시작해서 약 1만 년 전 구석기시대가 끝날 때 살았던 현생인류의 유해까지를 가리킨다. 이번에 네이처가 선정한 2015년 주목할 10대 과학이슈 중 하나인 고인류 화석은 약 40만 년 전 고인류 화석으로 이들의 DNA 분석이 그 중심이다.
고인류는 말 그대로 현생인류 이전의 인류를 가리키는 말이다. 신인류의 대립된 개념으로 사용되고 있는데, 호모 에렉투스와 호모 사피엔스 같은 원인과 구인을 통칭하는 말로 사용되기도 한다. ⓒLillyundfreya via Wikipedia
그렇다면 가장 오래된 인류의 조상은 어떤 모습이었을까. 지금까지 발견된 가장 오래전 인류 조상은 두발로 서서 걸었지만 나무 위에서 살았던 것으로 밝혀졌다. 모습은 2300만~500만 년 전 중신세 영장류와 뒤에 나타난 초기 인류의 조상인 호미닌의 중간쯤으로 알려졌다.
세르지오 알메시자(Sergio Almécija) 스토니브룩 대학 메디컬 센터(Stony Brook University Medical Center, USA) 박사를 비롯한 공동 연구팀은 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’(Nature Communications)를 통해 이와 관련된 내용을 발표하였다. (원문링크)
연구팀은 약 600만년 전에 살았던 인류의 조상인 ‘오로린 투게넨시스’(Orrorin tugenensis)의 넙다리뼈를 대상으로 3D 기하학적 형태 분석을 실시하였다. 2000년 케냐에서 발견돼 ‘밀레니엄 맨’으로 불리는 이 인류 조상의 화석은 각기 다른 방향으로 인류가 진화했음을 보여주고 동시에 직립보행 연구에 새로운 방향을 열어주었다.
중신세의 영장류는 지금의 원숭이와 영장류의 중간쯤 되는 신체 형태를 가지고 있는 영장류-인류 계통의 화석으로 발견된다. 대부분이 중신세 영장류는 네 발로 걸으며 나무 위에서 살았기 때문이다. 하지만 밀레니엄맨은 그렇지 않았고, 연구팀은 이 부분을 중점으로 비교분석하였다.
이 문제를 해결하기 위해 오로린의 넙다리뼈 형태를 입체 분석하여 다른 호미닌 화석 뿐만 아니라, 대영장류와 긴팔원숭이과, 중신세에 살았던 화석화된 영장류 등 400여개의 표본과 대조하였다. 그 결과, 오로린의 넙다리뼈는 연대와 해부학적 측면에서 모두 네 발로 걸었던 중신세 영장류와 직립보행한 초기 인류 조상의 ‘중간’에 있는 것으로 나타났다.
중신세 영장류는 인류 기원 연구에서 무시되고 있어
이번 연구는 오로린의 넙다리뼈가 독특한 모자이크임을 수치로 보여주었고, 장차 인류의 직립보행 문제를 다룰 때 화석 영장류까지 포함시켜야 한다는 것을 보여주었다. 또한 침팬지를 무조건 살아있는 시발점 모델로 삼지 말아야 한다는 점도 함께 보여주었다.
많은 고인류 학자는 인류의 마지막 공동조상이 침팬지와 같은 모습일 것으로 추정하고 있다. 침팬지가 분자학적으로 지금 인류와 가장 가까운 유연관계에 있기 때문이다. 이러한 사실 때문에 지금까지 중신세 영장류는 인류 기원 연구에서 대체로 무시되어 왔다.
침팬지와 다른 대영장류가 다른 해부학적 영역에서는 아직도 훌륭한 조상의 모델 역할을 하고 있는 것은 사실이다. 하지만 이번 연구는 몸 중심부에 가까운 넙다리뼈의 경우는 그렇지 않음을 보여주었다. 오로린의 넙다리뼈는 중신세 영장류인 프로콘술 니안자에(Proconsul nyanzae)와 가장 비슷하지만, 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스와도 가까웠기 때문이다.
결국 연구진은 화석의 형태를 분석하고 재현했으며, 그 결과 일부 중신세 영장류는 침팬지를 비롯한 현생 대영장류보다는 호미닌의 조상으로 더 적합한 모델로 나타났음을 밝혀낼 수 있었다. 현생 영장류는 고유의 길고 독자적인 진화 역사를 가지고 있어, 이들의 현재 해부학적 구조가 인류 조상의 모습일 것으로 추정해서는 안된다는 점도 알 수 있다.
인류의 이동, 120만 년 전 아시아에서 유럽으로
그렇다면 고인류의 이동은 언제 어디에서 어디로 이뤄졌을까. 터키에서 가장 오래된 석재도구가 발견되면서 인류가 아시아에서 유럽으로 확산한 시기가 기존의 생각보다 훨씬 이전인 120만 젼 전쯤이라는 연구가 발표되었다. 학술지 ‘쿼터너리 사이언스 리뷰’(Quaternary Science Reviews)에 게재된 논문이다. (원문링크)
영국, 터키, 네덜란드 공동 연구팀은 터키 서부 고대강인 게디즈에서 인위적으로 깬 규암 조각을 발견했다. 그리고 두 가지 연대측정법을 사용했는데, 이런 형태로 도구가 깨진 시기가 12만 년 전부터 117만 년 전쯤까지라고 밝혔다. 초기 인류가 언제 어떻게 아프리카와 아시아로부터 나와 확산했는지 보여주는 중요한 결과이다.
2007년 터키 서부 코카바스에서 나온 고인류 화석은 지금까지 터키에서 발견된 가장 오래된 화석이었다. 하지만 그 시기가 명확하게 밝혀지지 않았었다. 하지만 이번 규암 조각은 비교적 정확한 연대가 밝혀졌다. 게디즈강의 굽은 곳에서 침전물을 조사하던 중 우연히 발견됐다.
이 조각은 초기 인류가 유럽으로 확산한 시기와 경로를 확립하는 데 매우 중요하다. 당시 초기 인류가 강가에 떨어뜨린 것일 수도 있기 때문이다. 그래서 연구팀은 이 조각의 정확한 연대를 측정하기 위해 동위원소 측정법과 고지자기 측정법을 사용하였다.
두 연구를 통해 추측할 수 있듯, 고인류 화석에 대한 연구는 인류가 어떻게 진화했고 어디에서 어디로 이동했는지를 보여주는 중요한 증거가 된다. 지금까지 많은 고인류 화석이 발견되었고, 그에 따른 연구도 많이 진행되었다. 하지만 계속해서 고인류 화석에 대한 연구가 진행되는 이유는 고인류에 대한 연구가 완전하지 않기 때문이다.
- 이슬기 객원기자justice0527@hanmail.net
- 저작권자 2015.01.06 ⓒ ScienceTimes