현생인류(호모사피엔스)의 첫 등장 시기와 아시아 진출 시기에 관한 지난 30년간의 정설이 흔들리고 있다. 최근 새롭게 발견되는 화석과 유전자를 이용한 연구결과들이 축적되면서다.
현생인류의 탄생 시점은 기존 20만 년 전에서 10만 년 앞당겨져 30만 년 전으로, 중국과 동남아시아 등 아시아 지역에 처음 발을 디딘 연대는 기존 6만 년 전에서 12만 년 전으로 앞당겨야 한다는 주장까지 나오고 있다.
■ “현생인류, 12만 년 전 아프리카 벗어나 아시아에 첫 발”
2017.12.08
올해 발표 30주년을 맞은 ‘아프리카 기원론’은 인류가 20만 년 전 아프리카에서 태어났다고 본다. 리베카 캔 하와이대 의대 교수(당시 버클리 캘리포니아대 연구원)팀이 1987년 ‘네이처’에 발표한 논문이 시초로, 캔 교수는 현생인류 147명으로부터 모계로만 유전되는 핵 바깥의 DNA(미토콘드리아 DNA)를 추출, 해독해 이 같은 사실을 밝혔다.
이 연구는 인류학계에 큰 충격을 줬고, 후속 연구와 함께 지구 곳곳에 인류가 퍼진 경로를 세밀하게 밝히는 데 큰 도움을 줬다. 이에 따르면 인류는 약 6만 년 전에 아프리카에서 유라시아 대륙으로 이주를 시작했으며 가장 먼 지역에 해당하는 동아시아와 호주 대륙에는 4만~4만5000년 전에 도착했다.
현생인류의 초기 아시아 이주 시나리오가 바뀌고 있다. 이에 따라 30년 된 아프리카 기원론의 세부도 바뀌고 있다. - 동아일보 제공
아프리카기원론이 30년 만에 바뀌고 있다. 인류는 30만 년 전에 아프리카에서 태어나 12만 년 전에 아시아 전역으로의 이주를 시작했다는 사실이 새롭게 드러나고 있다. - 크리스토퍼 배/사이언스 제공
이 정설에 먼저 카운터펀치를 날린 것은 고인류학자들이다. 이들은 아시아 땅에 6만 년 전보다 훨씬 이전에 현생인류가 퍼졌다고 주장한다. 근거는 최근 발견되고 있는 화석이다.
올해 8월 네이처에는인도네시아 수마트라섬에 약 7만3000년 전에 현생인류가 살았다는 호주 매쿼리대 연구팀의 화석 연구결과가 실렸다.
2015년 10월에는 중국 남부후난성의 한 동굴에서 연대가 8만~12만 년 전까지 올라가는 치아 화석이 수십 개 발굴됐다. 논란이 있긴 하지만, 대만 해역에서는 연대가 최대 19만 년 전까지 거슬러 올라가는 현생인류 조상의 턱뼈가 발견되기도 했다.
논쟁의 선봉에 서 있는 학자는 한국계 미국인 인류학자인 크리스토퍼 배 미국 하와이대 인류학과 교수다. 그는 “내가 직접 발굴하고 있는 중국 남부 광시성은 물론이고 대만, 인도네시아, 필리핀 등에서6만 년보다 이른 시기에 살았던 화석이 계속 발견되고 있다”며 “인류의 아시아 진출 시기를 앞당길 근거가 충분히 축적됐다”고 주장했다.
그는 작년 3월 포르투갈에서 학회를 열어 세계 학자들과 이 사실을 논의했고, 올해 12월 학술지 ‘현대인류학’ 특집호와 8일자 ‘사이언스’에 관련 내용을 발표했다. 배 교수는 지난주 부산에서 열린 기초과학연구원(IBS) ‘기후변화 및 인류이동’ 콘퍼런스에서도 이 같은 내용을 발표했다.
옛 기후를 연구하는 고기후학자들도 배 교수의 의견을 뒷받침하고 있다. 기후 모델링 기법으로 인류의 이주를 복원하는 연구로 작년 9월 네이처에 논문을 발표한 악셀 티머만 IBS 기후물리연구단장은 “유전학자들은 6만~7만 년 전부터 현생인류의 이주가 시작됐다고 주장하지만 이것은 (그 이전에 아프리카를 벗어났다가 나중에) 아프리카로 되돌아간 인구를 고려하지 않아 오해를 한 것”이라며“12만 년 전에 이주가 시작됐다고 보는 게 맞다”고 말했다.
유전학자들도 가세하고 있다.작년 10월 네이처에 실린 게놈 해독 연구에서 미국 연구팀은 현생인류가 약 12만 년 전 이전에 아프리카를 벗어났다고 주장했다.
2015년에는 학술지 ‘진화인류학’에 실린 논문 역시 인류의 확산을 연구한 기존 논문의 데이터를 재해석해,현생인류가 서남아시아로 진출한 시기가 12만 년 전이라고 결론 내렸다.
여기에 올해 6월 말, 아프리카 북부 모로코에서 발견된31만 년 전 화석이 현생인류의 화석으로 새롭게 밝혀지면서 인류의 탄생 연대 자체도 10만 년 앞당겨졌다.
물론 아직 반론은 있다. 고기후 전문가인 피터 드 메노컬 미국 컬럼비아대 지구환경과학과 교수는 e메일 인터뷰에서 “12만~7만 년 전에 인류가 아프리카 밖 아라비아반도까지 나간 것까지는 맞지만 더 이상 유라시아로 진출하지 못했다”며“인류가 유라시아로 처음 떠난 것은 6만 년 전이 맞다”고 주장했다.
드 메노컬 교수는 “덥고 습한 기후와 건조한 기후가 2만 년 주기로 반복되던 이 지역(아프리카대륙과 아라비아반도)은7만~6만 년 전 사이에 급격히 춥고 건조해졌다”며 ”생존을 위한 이주가 이때 집중적으로 이뤄졌을 것”이라고 말했다.
배 교수는 “새 증거들을 종합하면 인류는 6만 년 전 이전에 소규모 인원이 여러 차례에 걸쳐 아프리카 밖으로 나와 아시아의 해안가와 북부 내륙으로 퍼진 것으로 보인다”며 “이후 6만 년 전 이후 다시 대규모 인구 이동이 일어나 이전의 흔적을 덮었을 것”이라고 말했다.(1)
“현생인류, 12만 년 전 아프리카 벗어나 아시아에 첫 발”, 2017.12.08
현생인류(호모사피엔스)의 기원 시점과 발상지를 20만 년 전 남아프리카의 보츠나와 북부로 지목한 2019년 10월 29일 ‘네이처’ 논문 "첫 현생인류는 20만년 전 남아프리카人…지구 자전축 변화 따른 기후변화로 확산" 내용에 대해 일부 고인류학자와 유전학자들이 학문적 이견을 표하고 나섰다. 연구에 사용된 유전학 기술이 낡고 한계가 많아 인류의 기원을 정확히 지목하는 데 사용할 수 없다는 내용이다.
■ "미토콘드리아DNA로 인류 기원 알기 어려워" 남아프리카 기원설 무너지나
동아사이언스, 윤신영기자
2019.11.01
버네사 헤이스 호주 가반의학연구소 교수(가운데)가 남아프리카 코이산 족과 이야기를 나누고 있다. 현생인류의 미토콘드리아 DNA를 해독했을 때 가장 먼저 등장한 것으로 추정되는 남아프리카인들을 대상으로 인류의 발상지와 시기를 찾은 연구 결과가 '네이처'에 발표됐지만, 내용과 방법을 두고 논의가 이어지고 있다. 네이처 제공
고인류학, 유전학계 내용에 학술적 비판 제기…연구팀 "상충되는 내용 아냐"
이미 화석 및 핵 DNA 해독 결과를 바탕으로 아프리카 곳곳에서 현생인류가 발생했다는 주장이 여럿 제기돼 있는데, 이를 다 무시하고 남아프리카로 특정하기에는 무리가 있다는 지적도 나왔다. 해당 연구를 한 연구팀은 “현생인류가 남아프리카 한 곳에서만 처음 기원했다고 주장한 게 아니다. 다른 곳에서 20만 년보다 먼저 발생했을 가능성도 얼마든지 있다”라며 “다만 이들 가운데 살아남아 현재까지 전세계에 퍼져 나간 인류의 기원을 살펴본 결과”라고 맞섰다.
이번 논문은 10월 29일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처’에 발표된 호주 가반의학연구소와 한국 기초과학연구원(IBS)의 연구결과다. 버네사 헤이스 가반의학연구소 교수팀은 남아프리카인 198명의 혈액 시료를 이용해 세포 내 소기관으로 어머니에게서 자식에게로 독립적으로 유전되는 미토콘드리아의 DNA를 해독했다. 미토콘드리아는 같은 단일염기다형성(SNP) 변이를 공유하는지에 따라 L0~L6까지 7가지 ‘혈통’으로 나뉠 수 있다.
연구팀은 그 가운데 가장 먼저 생겨난 것으로 추정되는 L0를 지닌 사람들의 미토콘드리아DNA를 해독했다. 여기에 기존에 이미 해독된 1200여 건의 L0 미토콘드리아 DNA 정보를 추가로 분석한 뒤, 이 집단이 처음 등장한 시기를 추적했다. 시간이 흐르면 먼지가 쌓이듯 DNA에도 변이가 일정한 속도로 축적되는데, 그 축적량을 측정해 등장 시간을 역으로 추정하는 기술이다. ‘분자시계’라고도 부른다.
분석 결과, 연구팀은 20만 년 전 보츠나와 북부에서 오늘날 존재하는 현생인류의 조상이 처음 등장했다고 주장했다. 여기에 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단장팀은 육지 및 해양 퇴적물을 연구해 25만 년 전 이후 남아프리카의 기후를 밝혀, 이들 인류가 13만 년 전 및 11만 년 전부터 각각 북동쪽 및 남서쪽으로 이주할 환경이 마련됐고 실제로 확산이 시작됐다고 주장했다. 기후변화를 일으킨 요인은 지구의 자전축 변화를 꼽았다.
●”미토콘드리아 DNA, 인류 기원 특정하기엔 역부족” 지적 제기
연구 결과가 발표되자 많은 고인류학자와 유전학자들이 이견을 나타냈다. 비판은 주로 호주 팀의 유전학 연구 결과에 집중됐다. 요약하자면, 미토콘드리아 DNA만으로는 인류의 기원 시점과 장소를 제대로 알기 어려운데 성급하게 결론을 내렸다는 내용이다.
포문을 연 것은 영국의 고인류학자 크리스 스트링거 런던 자연사박물관 교수다. 그는 논문이 발표된 직후 사회관계망서비스(SNS) 트위터에 논평을 발표해 “미토콘드리아 DNA는 인류의 기원을 특정하기엔 충분하지 않다”고 주장했다.
스트링거 교수는 “우리(현생인류)는 아프리카 다양한 곳의 선조로부터 영향을 받은 뒤섞인 존재(amalgam)”라며 “유전자의 일부만으로 이렇게 조각조각난 인류 기원의 복잡함을 제대로 알 수 없다”고 비판했다.
‘사이언스’ 역시 29일 뉴스 기사에서 “현대인의 미토콘드리아 DNA는 아프리카 옛 인구집단의 역사를 추적하기에는 부실한 도구”라는 사라 티시코프 미국 펜실베이니아대 교수의 논평을 통해 비판에 가세했다.
20만~13만 년 전까지, 현생인류는 칼라하리 지역의 대규모 습지에 살았다. 이 시기에는 발상지로부터 다른 지역으로 확산했다는 증거가 없다. 약 13만 년 전 지구 궤도와 태양 복사로 발상지의 북동쪽으로 강수와 식생이 증가해 먼저 북동쪽으로 이주가 가능했다(2), 약 2만 년 후, 녹지축이 남서쪽으로 개방되어 남아프리카 남서 해안쪽으로 이주가 가능했다. 한 그룹이 발상지에 남았고, 그들의 후손 일부(칼라하리 코이산)는 여전히 칼라하리에 살고 있다. 과학기술정보통신부 제공
이상희 미국 리버사이드 캘리포니아대 인류학과 교수는 30일 ‘이상희의 인류진화’ 유튜브 채널에서 “미토콘드리아 DNA 다양성은 중요한 정보가 있지만, 다양성 돌연변이로 시간을 거슬러 올라가는 분자시계 접근법이 맞는지에는 논란이 있다”고 말했다. 이 교수는 “또 돌연변이 발생시점이 집단이나 종의 발생 시점은 아니다”라며 “L0가 발생한 시점이 새로운 집단이나 새로운 종의 발생 시점은 아닐 수 있다”고 말했다.
집단유전학자인 정충원 서울대 생명과학부 교수는 미토콘드리아 DNA를 이용한 인구 계통 추적 연구의 정확도에 의문을 표했다. 정 교수는 “미토콘드리아 DNA와 같이 단일한 좌위를 쓰는 경우 실제 사람 집단의 역사인 인구 계통도(population tree)가 유전자 계통도(gene tree)와 일치하지 않는 경우가 많다”며 “제대로 파악하려면 많은 독립된 좌위에 대해 여러 유전자 계통도를 써야 한다”고 말했다. 그는 “이번 연구는 L0 그룹의 세부 구조를 아주 잘 알려주는 연구지만, 과거 집단의 역사를 추정하기에는 가정이 많이 필요하다”고 말했다.
인류의 발생 지점을 특정 지역으로 한정한 데에 무리가 많다는 비판도 있다. 이상희 교수는 “20만 년 전 등장해 13만 년 뒤 처음 이동하기까지 7만 년 동안 그 지역에 있었다고 가정하고 있는데, 아무리 이 지역이 넓다 해도 믿기 힘들다”고 말했다. 이 교수는 “L0를 가진 사람들이 현재 살고 있는 지점이 20만 년 전 (조상이 살던) 지점이라고 볼 수 있는가”라고 반문하며 “정착하지 않는 특성 때문이기도 하고, 과거의 인종 분리 정책에 의해 (의사와 상관없이 강제로) 이주하기도 했는데 연구는 이런 사실을 간과했다”고 말했다.
정 교수 역시 “L0의 주된 가지들이 속한 시료가 다 나오는 곳이 보츠와나 지역이라 이 지역을 기원지로 꼽은 것 같은데, 단순히 그렇게 보기에는 수만 년 동안 이 지역에 인구 변화가 많았던 것이 문제가 될 수 있다”고 말했다. 또다른 집단유전학자인 폰투스 스코글룬트 영국 프랜시스크릭 연구소 교수도 ‘사이언스’와의 인터뷰에서 “인류는 최근 수 년 동안 매우 많이 이주하고 섞여왔기 때문에, 20만~7만 년 전 사이에 인류가 이동하지 않았다는 대단히 제한적인 가정이 있을 때만 현생인류 DNA로 연구할 수 있다”고 말했다. 티시코프 교수는 '사이언스'와의 인터뷰에서 “후손이 아프리카 밖으로 확산한, 또다른 큰 인류집단으로부터 남아프리카로 이주해 온 사람들이 L0 계통이 됐을 가능성도 있다”고 말했다.
L0의 다양한 세부 유전형 인구집단의 이주를 보여주는 지도다. 초록색과 파란색으로 묘사된 북동쪽 인구 확산이 13만 년 전, 보라색 인구 확산이 11만 년 전 이후 일어난 두 번의 주요 확산 현상이다. 주황색 지점이 최초의 발상지이고, 이 지역에는 여전히 칼라하리 코이산 족이 살고 있다. 네이처 제공
연구팀에 제기된 비판은 대부분 한국에서 진행된 연구팀의 사전 브리핑과 '네이처'가 주최한 전화 브리핑에서 기자들에 의해 제기됐던 질문이다. 연구팀은 당시 "이번 연구에 포착되지 않은 다른 현생인류가 다른 지역, 시기에 존재했을 가능성을 부정하지 않는다"며 "다만 현재 살아남아 있는 현생인류의 미토콘드리아 DNA를 추적했을 때 찾을 수 있는 가장 앞선 인류의 탄생 시점과 장소를 알아낸 연구"고 밝혔다.
수만 년 사이의 남아프리카 인구 이주 가능성과, 남성의 Y 염색체를 통한 추적 결과와 상반된다는 비판(Y염색체를 이용해 같은 분자시계 기법으로 추적하면 카메룬 등 서아프리카가 기원으로 나온다)에 대해 헤이스 교수는 "남성은 이동도 많고 뒤섞이기도 해 흩어져 추적이 안 되지만, 모계 혈통은 '타임캡슐'과 같이 추적이 가능하다"고 답했다.(2)
동아사이언스, 윤신영기자, "미토콘드리아DNA로 인류 기원 알기 어려워" 남아프리카 기원설 무너지나, 2019.11.01
현재 전세계에 퍼져 살고 있는 현생인류(호모사피엔스)가 약 20만 년 전 지금의 아프리카 남부 보츠와나 북부에서 처음 태어났다는 연구 결과가 나왔다. 이 인류는 약 13만 년 전 찾아온 갑작스러운 기후변화의 여파로 아프리카 안에 만들어진 드넓은 초원지대를 건너 북서쪽 및 남동쪽으로 각각 확산하기 시작했고, 그 중 일부가 결국 전세계 다른 대륙까지 퍼진 것으로 나타났다. 최초 인류의 확산을 부른 기후변화의 원인으로는 2만 1000년에 한 번씩 요동치는 지구의 자전축 변화로 밝혀졌다.
악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장(부산대 석좌교수)과 이순선 연구위원팀은 호주 및 남아프리카공화국 연구팀과 함께 현생인류의 발상지와 확산 원인을 현생 남아프리카인의 DNA 해독과 고(古) 기후 연구를 바탕으로 밝혀 국제학술지 ‘네이처’ 2019년 10월 28일자에 발표했다.
■ "첫 현생인류는 20만년 전 남아프리카人…지구 자전축 변화 따른 기후변화로 확산"
동아사이언스, 윤신영기자
2019.10.29
IBS 기후물리연구단팀, 유전학-기후학 연구 통해 밝혀
새로운 유전학 및 고기후학 연구 결과 최초 인류가 탄생한 지역으로 지목된 보츠와나 북쪽 및 나미비아 동쪽 칼라하리 지역에서 지역 족장 이쿤 이쿤타(왼쪽)꽈 바네사 헤이에스 호주 가반의학연구소 교수가 이야기하고 있다. IBS 기후물리연구단이 참여한 이번 연구에서 새롭게 현생인류의 기원과 확산 역사가 밝혀졌다. 네이처 제공
그 동안 현생인류의 기원과 발상지를 알기 위한 연구가 오랫동안 이뤄져 왔지만, 연구마다 기원 시점과 발상지가 다르게 나와 결론이 나지 않았다. 화석은 에티오피아 등 동아프리카에서 발굴된 약 20만 년 전 화석이 가장 오래돼 한동안 이 지역이 인류의 발상지일 가능성이 제기됐다.
하지만 2017년 아프리카 북부 모로코 제벨 이르후드 동굴에서 약 32만 년 전으로 연대가 밝혀진 초기 호모 사피엔스 화석이 발견되면서 동아프리카 외의 지역이 인류의 고향이거나 심지어 여러 곳에서 동시다발적으로 인류가 탄생했을 가능성도 제기됐다.
유전학자들이 세포 내 DNA에 쌓인 DNA 변이 정도를 측정해 종의 탄생 연대를 추정하는 ‘유전자 시계’ 기술로 현생인류의 탄생 시점과 지역을 찾은 결과도 비슷했다. 1987년 레베카 칸 미국 하와이대 교수팀이 어머니에게서만 물려 받는 세포 내 소기관인 미토콘드리아 DNA를 해독해 어머니의 어머니의 어머니를 계속 추적하는 방식으로 전세계 현생인류의 조상을 거슬러올라간 결과, 약 20만 년 전 동아프리카가 인류의 탄생 시점과 장소로 나타났다.
2017년에도 ‘사이언스’에 동아프리카를 인류의 발상지로 지목하는 논문이 발표됐다. 하지만 가장 오래된 미토콘드리아 DNA 유전형을 지닌 인류가 남아프리카 지역에 집중적으로 거주하고 있다는 사실이 최근 밝혀져, 인류의 기원이 남아프리카일 가능성도 제기돼 있는 상태였다. 게다가 아버지에게서만 물려 받는 남성의 Y염색체 DNA를 추적한 연구에서는 서아프리카가 기원으로 추정됐다.
연구팀 역시 가장 오래된 미토콘드리아 DNA를 지닌 현대인의 DNA를 추가로 분석하는 방법으로 최초의 인류를 추적했다. 미토콘드리아 DNA는 L0~L7까지 7개의 큰 혈통으로 나눌 수 있다. 이 가운데 L3는 아프리카 밖 인류에서 발견되며, 지역에 따라 19개의 주요 세부 혈통으로 나뉜다. L3를 제외한 나머지 6개 L 계통은 아프리카 대륙 내에서만 발견된다.
연구팀은 그 가운데 가장 오래된 유전형으로 추정되는 L0 유전형을 지닌 남아프리카인 198명으로부터 혈액 시료를 제공받아 세포 속 미토콘드리아 DNA의 해독했다. 여기에 기존에 이미 해독된 1217명의 L0미토콘드리아 DNA 해독 결과를 더해 지금까지 나온 가장 정확한 L0 인류 가계도를 그렸다.
20만~13만 년 전까지, 현생인류는 칼라하리 지역의 대규모 습지에 살았다. 이 시기에는 발상지로부터 다른 지역으로 확산했다는 증거가 없다. 약 13만 년 전 지구 궤도와 태양 복사로 발상지의 북동쪽으로 강수와 식생이 증가해 먼저 북동쪽으로 이주가 가능했다(2), 약 2만 년 후, 녹지축이 남서쪽으로 개방되어 남아프리카 남서 해안쪽으로 이주가 가능했다. 한 그룹이 발상지에 남았고, 그들의 후손 일부(칼라하리 코이산)는 여전히 칼라하리에 살고 있다. 과학기술정보통신부 제공
연구 결과 L0 인류는 20만 년 전 칼라하리 지역에서 처음 등장했던 것으로 밝혀졌다. 기존에 추정하던 등장시점인 약 18만 년보다 2만 년 늦춰진 결과다. 연구팀은 L0 인류 집단이 여러 차례 ‘분가’를 거쳐 여러 다시 작은 인구 집단들을 만들었다는 사실을 밝히고 이들 사이의 가계도를 그렸다.
예를 들어 지금의 남아프리카공화국 부근과 동아프리카에 사는 ‘케이프 코이산’, 남아프리카 전역에 사는 ‘코이산’, 보츠와나 북쪽 칼라하리 지역에 사는 ‘칼라하리 코이산’이라는 이름의 인류 집단이 모두 L0 형을 지니고 있었다. 이들 사이의 관계를 추적한 결과, ‘칼라하리 코이산’이 가장 오래된 최초의 인류 집단의 후손으로 밝혀졌고, 나머지는 최초의 인류로부터 밖으로 확산해 나간 인류의 후손으로 나타났다.
연구팀은 이 지역에서 태어난 인류가 고향에 머물지 않고 다른 지역에 퍼져 나간 이유도 추정했다. 팀머만 단장과 이순선 연구위원팀은 육지와 해양에 퇴적된 퇴적물 시료를 분석하고 컴퓨터 모델을 이용해 과거 기후를 추적했다. 그 결과 25만 년 전 이후 남아프리카의 기후를 복원하는 데 성공했다.
이를 바탕으로 과거 25만 년 동안의 강수량과 식생을 분석한 결과, 현재는 매우 건조한 사막 지대인 칼라하리 지역이 약 23만 년 전에는 지금의 오카방고 삼각주처럼 수량이 풍부하고 동식물이 많은 풍요로운 환경이었음을 알 수 있었다. 현생인류가 탄생하던 약 20만 년 전 무렵부터 13만 년 전까지는 비록 건조했지만, 습지가 존재하는 환경을 유지했다.
하지만 약 13만 년 전 기후가 변했다. 이 때에는 북동쪽에 강우량이 늘며 녹지가 펼쳐졌다. 11만 년 전에는 남서쪽으로 녹지가 펼쳐졌다. 이는 L0 미토콘드리아 DNA 분석 결과 L0a라고 이름 붙인 세부 혈통과, L0d1’2라는 이름이 붙은 인류집단이 각각 북동쪽과 남서쪽에 등장한 것과 지역 및 시점이 일치한다.
특히 L0d1’2 인류는 고고학 연구 결과 약 10만~6만 년 전에 살았던 것으로 밝혀져 고고학 유적과도 일치하는 것으로 확인됐다. 이 후손 가운데 일부가 지금의 코이산 족이다. L0d 계열 인류는 지금도 보츠와나 남서쪽에 살고 있고, L0a 인류는 이후 아프리카를 벗어나 지구 전역으로 확산했다.
L0의 다양한 세부 유전형 인구집단의 이주를 보여주는 지도다. 초록색과 파란색으로 묘사된 북동쪽 인구 확산이 13만 년 전, 보라색 인구 확산이 11만 년 전 이후 일어난 두 번의 주요 확산 현상이다. 주황색 지점이 최초의 발상지이고, 이 지역에는 여전히 칼라하리 코이산 족이 살고 있다. 네이처 제공
연구팀은 이 같은 기후 변화가 일어난 이유도 밝혔다. 2만 1000년 주기로 지구의 자전축이 마치 팽이가 비틀거리며 돌 듯 한 바퀴 도는 세차 운동이 주 요인으로 제시됐다. 세차운동이 일어나면서 적도 이남 지역의 여름 일사량이 변화했고, 그 결과 강우량이 변화하는데 그 주기가 2만 년이라는 것이다.
악셀 티머먼 IBS 기후물리연구단장(왼쪽)과 이순선 연구위원이 22일 정부세종청사에서 개최된 사전 브리핑에서 기자들의 질문에 답하고 있다. 과학기술정보통신부 제공
이번 연구는 현대인의 유전자를 토대로 역으로 추적할 수 있는 가장 오래된 현생인류가 언제, 어디에 살았는지를 유전학과 고고학, 기후학 연구를 통해 정밀하게 추정한 연구다. 팀머만 단장은 “현재 살아있는 인류의 가장 오래된 모계혈통을 찾았다는 뜻”이라며 “당시 또는 그 이전에 아프리카 다른 지역에 L0 혈통 이외의 현생인류가 또 존재했을 가능성은 베제할 수 없다”고 말했다. 다만 이들 인류의 후손이 현대인에게 유전자를 제공하지 못하고 사라졌을 가능성도 있어, 적어도 ‘직계’ 조상으로서는 가장 오래된 조상을 찾았다고 볼 수 있다.
팀머만 단장은 “인류의 진화와 유전적 다양성, 문화적, 민족적 정체성 발달에 과거 기후변화가 중요한 역할을 했다”고 말했다.(3)
동아사이언스, 윤신영기자, "첫 현생인류는 20만년 전 남아프리카人…지구 자전축 변화 따른 기후변화로 확산", 2019.10.29
2017년 9월 28일 '사이언스' 지에는 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전보다 5만년이 더 늘어난 35만 년 전에 출현했다는 연구결과가 발표됐다. 이 연구를 수행한 연구진은 스웨덴 웁살라대학, 남아프리카공화국 요하네스버그 대학 등의 공동연구팀이다.
29일 ‘로이터’, ‘워싱톤 포스트’ 등 주요 언론에 따르면 연구진은 약 2000년 전 남아프리카공화국 콰줄루나탈(KwaZulu-Natal) 주 발리토 만(Ballito Bay)에 살았던 소년 등 약 7명의 유골을 유전자분석한 후 이들의 선조 나이를 추적했다.
연구 결과 이들의 조상이 35만 년 전 출현했음을 알아낼 수 있었다. 이 같은 연구 결과는 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전 에티오피아 등 동부 아프리카에 살았다는 지난 6월 유골 화석연구 결과를 5만 년 더 연장하는 것이다.
■ "호모 사피엔스 나이는 35만년" 종전 화석 나이에서 5만년 더 늘어나
ScienceTimes, 이강봉 객원기자
2017-09-29
‘호모 사피엔스(Homo Samience)’의 어원은 라틴어로 ‘지혜가 있는 사람’이라는 뜻이다. 생물학에서 ‘현생인류’를 가리키는 말이다. 인류 진화과정에서 최종 단계를 의미한다. 현대인의 직계 조상이라고 할 수 있다.
‘호모 사피엔스’의 나이가 계속 늘어나고 있다. 2017년 6월 8일 독일 막스플랑크 진화인류학연구소 등이 참여한 국제 공동연구진은 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전 북서부 아프리카에 살았음을 보여주는 화석을 발견했다고 밝혔다.
이전까지 가장 오래된 화석은 아프리카 동부 에티오피아에서 발굴된 19만5000년 전의 화석이 이었다. 그러나 모로코 제벨 이르후드 유적지에서 이보다 10만5000년이 더 늘어난 30만 년 전 화석을 발견하면서 에티오피아 등 동부 아프리카 기원설을 뒤집었다.
현대인의 조상인 '호모 사피엔스'의 나이가 계속 많아지고 있다. 최근 유전자분석 결과 35만년 으로 이전 30만년보다 5만년이 더 늘어났다. ⓒMACEDONIAN HISTORIAN
유전자 분석 통해 인류 조상 역추적
28일 '사이언스' 지에는 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전보다 5만년이 더 늘어난 35만 년 전에 출현했다는 연구결과가 발표됐다. 이 연구를 수행한 연구진은 스웨덴 웁살라대학, 남아프리카공화국 요하네스버그 대학 등의 공동연구팀이다.
29일 ‘로이터’, ‘워싱톤 포스트’ 등 주요 언론에 따르면 연구진은 약 2000년 전 남아프리카공화국 콰줄루나탈(KwaZulu-Natal) 주 발리토 만(Ballito Bay)에 살았던 소년 등 약 7명의 유골을 유전자분석한 후 이들의 선조 나이를 추적했다.
연구 결과 이들의 조상이 35만 년 전 출현했음을 알아낼 수 있었다. 이 같은 연구 결과는 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전 에티오피아 등 동부 아프리카에 살았다는 지난 6월 유골 화석연구 결과를 5만 년 더 연장하는 것이다.
세상의 모든 생물은 다음 세대에 유전정보를 전달하게 된다. 생식을 위한 유전정보, 경쟁하는 동물 간의 생존을 위한 유전정보 등 다양한 정보가 있을 수 있다. 이런 정보들을 다음 세대에 전달하는 것을 유전명령(genetic instruction)이라고 한다.
연구진은 약 2000년 전에 발리토 만에 살았던 유골을 통해 유전명령을 재구성했다. 그리고 그 명령의 기원을 과거로 역 추적해 나가면서 이들의 조상인 ‘호모 사피엔스’가 35만 년 전 출현했음을 알아낼 수 있었다.
웁살라대학과 요하네스버그대학의 공동 연구결과는 28일 ‘사이언스’ 지에 게재됐다. 이번 연구 결과가 발표되면서 여러 가지 논란이 이어지고 있다. 지난 6월 막스프랑크 연구소의 연구 결과는 ‘호모 사피엔스’가 30만 년 전 아프리카 북서부에 살았음을 말해주고 있다.
그러나 아프리칸 최남단인 남아프리카공화국 유골 나이가 35만 년 전인 것으로 나타나면서 현대인의 조상인 ‘호모 사피엔스’의 지역적인 기원을 어떻게 설명해야 할지 인류기원을 연구하고 있는 과학자들 간에 논란이 예상된다.
현생인류 이동과정 다시 정립해야
그동안 과학자들은 아프리카 북서부에 처음 출현한 ‘호모 사피엔스’가 아프리카 동부에 출현한 후 서부로 이동했으며 또 다시 남부로 이동해 남아프리카 지역까지 퍼져나갔다고 생각했다. 현생인류가 유럽과 아시아로 퍼져나간 것은 그 이후이다.
지난 6월8일 막스프랑크연구소 등이 참여한 공동연구팀도 유사한 가설을 제시했다. 아프리카 북서부에서 30만 년 전 화석이, 남아프리카에서 26만 년 전 화석을 발견한 점을 들어 연구소 후블린 교수는 아프리카 북서부에 살았던 현생인류가 동부와 남부로 퍼져나갔다고 설명했다.
그러나 이번 연구 결과로 인해 기존 가설에 의문이 제기되고 있다. 35 만 년 전에 ‘호모 사피엔스’가 남아프리카공화국에 살고 있었다면 아프리카 북서부와 북동부를 거쳐 남쪽으로 인구 이동이 있었다는 가설이 불가능해졌다.
웁살라 대학의 인구유전학자인 마티아스 야콥손 (Mattias Jakobsson) 교수는 현생인류 이동과정과 관련된 논란과 관련, “아프리카에서 이동과정을 아직 생각해보지 않았다.”며 “중요한 것은 35만 년 전 남아프리카에 ‘호모 사피엔스’가 살았다는 것”이라고 말했다.
지금까지 밝혀진 ‘호모 사피엔스’에 대한 특징은 뇌에 집중되고 있다. 뇌의 용량은 1,300~1,450cc. 뇌특히 전두부가 발달되어 있다. 안와상융기는 빈약하고, 특히 미간부에서 좌우가 단절돼 있는 것으로 나타나고 있다.
목은 그다지 앞으로 기울어지지 않았다. 턱이 매우 발달해 있으며, 하악골이나 이가 모두 작은 것이 특징이다. 직립보행은 다른 고대 인류와 비교해 가장 뚜렷한 특징이다. 직립보행으로인해 넓은 골반, 늘씬한 사지골(四肢骨) 등에 현저하게 나타나 있다.
현대인의 조상인 크로마뇽인, 샨스라드나 그리말디의 인골, 아셀라르 인골, 중국의 베이징 저우커우뎬(周口店)의 산정동인(山頂洞人) 등 후기 구석기시대에 속하는 인류는 모두 이 ‘호모 사피엔스’에 속한다.
지구 전역으로 퍼져나가면서 지역상황에 적응해 지금과 같은 인종적 분화를 이룩하게 됐다. 이들은 후기 구석기문화에 이어서 중석기문화를 거쳐 신석기·청동기·철기문화를 탄생시켰고, 지금의 21세기 문화를 이룩한 현재 인류의 조상이다.
‘사이언스 뉴스’는 지금까지의 연구 결과를 기반으로 ‘호모 사피엔스’의 계보를 새롭게 정리했다. 계보도에 따르면 현생인류가 탄생한 곳은 아프리카 북서부와 남부 두 지역이며 탄생 시기는 26만~35만 년 전이다.
그러나 아프리카에서 어떤 과정을 거쳐 이 현생인류가 세계로 퍼져나갔는지에 대해 더 많은 연구가 요구되고 있다. 관계자들은 최근 유전학 등의 기법을 이용해 더 정확한 연구 결과가 이루어져야 한다고 보고 있다.(4)
ScienceTimes, 이강봉 객원기자, "호모 사피엔스 나이는 35만년" 종전 화석 나이에서 5만년 더 늘어나, 2017-09-29
2017년 6월 ‘네이처’ 표지에 모로코의 한 유적지에서 발굴된 현생 인류 ‘호모 사피엔스’의 두개골 모습이 담겼다. 독일과 모로코 국제 공동연구진이 연대를 분석한 결과, 이 유골은 지금으로부터 최소 30만 년 전의 것으로 나타났다. 현재까지 발굴된 호모 사피엔스의 유골 중 가장 오래된 것으로, 시기적으로 기존의 가장 오래된 것보다 10만 년가량 더 이르다.
장자크 위블랭 독일 막스플랑크연구소 교수팀과 압델와히드 벤은세르 모로코 국립고고역사문화연구소 박사팀은 모로코 서부 제벨 이르후드의 유적지에서 발견한 호모 사피엔스의 유골과 유물, 동물뼈 등이 30만~35만 년 전의 것으로 확인됐다고 ‘네이처’ 8일자에 발표했다. 연구진은 이들 유골이 적어도 5명의 것으로 추정된다고 밝혔다.
■ 현생 인류, 10만 년 더 일찍 출현했다
동아사이언스, 송경은기자
2017.06.11 18:00
네이처 제공
[표지로 읽는 과학]네이처
지금까지 가장 오래 된 호모 사피엔스의 화석은 에티오피아 오모 키비시에서 발견된 것으로, 연대는 약 19만5000년 전의 것으로 측정됐다. 때문에 학계에서는 20만 년 전 동아프리카에서 인류가 출현했다고 보는 것이 정설처럼 여겨졌다.위블랭 교수는 “인류가 기존 예상보다 10만 년 이른 30만년 전에 출현해 아프리카 전역에 퍼져나간 것으로 추정된다”고 말했다.
이번에 발굴된 호모 사피엔스의 유골은 작고 갸름한 얼굴, 아래턱, 치아 형태를 포함한 다양한 특성이 현대인과 닮아 있었다. 반면 두개골은 가늘고 긴 원시적 형태를 띠었다. 연구에 참여한 필리프 군츠 막스플랑크연구소 박사는 “두개골의 형태는 뇌의 모양에 따라 달라진다”며 “이번 연구 결과는 현대인의 얼굴 형태는 호모 사피엔스 출현 초기에 형성됐지만, 뇌는 호모 사피엔스의 출현 이후에도 계속해서 진화해왔다는 점을 시사한다”고 설명했다.
한편 연구진은 유골과 함께 발견된 동물뼈로 보아 호모 사피엔스가 당시 사냥을 했을 것으로 추정했다. 또 이들이 사용한 석기의 경우, 유럽의 구석기 중기에서 후기에 이르는 르발루아문화 시기의 것과 유사했다. 위블랭 교수는 “호모 사피엔스가 출현한 시기가 중기구석기시대라는 점을 뒷받침해 준다”고 밝혔다.(5)
동아사이언스, 송경은기자, 현생 인류, 10만 년 더 일찍 출현했다, 2017.06.11
미래학자 자크 아탈리는 저서 『호모 노마드(Homme Nomade)』에서 인류를 “정처 없이 유랑하는 존재”라고 정의한다. 인류가 미지의 세계를 찾아 유랑하는 건 500만 년 동안 유전자에 기록된 인간의 본성이라는 주장이다. 그렇다면 인류는 주로 언제 대이동(migration)을 감행했을까. 이들은 왜 안전한 주거지를 버렸고, 어디로 가버린 걸까. 액슬 티머먼 미국 하와이대 해양학과 교수팀이 컴퓨터 프로그램으로 분석해 세계 3대 학술지 ‘네이처(Nature)’에 이에 대한 새로운 학설을 제시했다.
특히 이 논문은 인류가 최초로 유럽에 정착한 시점을 기존 6만 년 전에서 8만~9만 년 전으로 수정했다. 또 인류의 확산 경로에 대한 기존 학설을 뒤집었다는 점에서 주목받는다. 인류가 단일 방향(아프리카→유럽→아시아→오세아니아)으로만 이동했다는 가설에 이의를 제기하고, 일부는 유럽에서 아프리카로 되돌아왔다는 학설을 내놨다.
■ [단독] “인류 5번 걸쳐 대륙간 대이동, 급격한 기후 변화 때문” 중앙일보, 문희철 기자
2016.09.22
티머먼 교수
놀라운 것은 이렇게 컴퓨터가 추정한 이동 경로가 그간의 지구과학적 증거와 고고학적 사료, 그리고 유전자분석 결과와 톱니바퀴처럼 들어맞는다는 것이다. 하경자 부산대 대기환경과학과 교수는 “기후변화 모델을 적용해 인류의 분포(인구밀도)를 추론하고 인류의 이동 과정을 연도별로 복원한 연구는 이번이 처음”이라고 설명했다.
1987년 미국 유전학자들은 유전자(DNA) 연구로 인류의 기원이 아프리카라는 사실을 밝혀낸 바 있다. 아프리카에서 살던 인류가 어떻게 이동했는지 밝히기 위해 하와이대 연구팀은 ‘기후학 모델’을 도입했다. 기상청이 수퍼컴퓨터에 변수를 입력해 날씨를 예측하듯, 연구팀도 이 모델에 다양한 변수를 대입했다.
주요 변수는 인간이 수렵·채집할 수 있는 식량과 수자원, 기온 등이다. 예컨대 대서양과 지중해 사이 이베리아 반도의 강수량과 습도 데이터를 입력하면 식량이 어느 정도 존재했는지 추론할 수 있다. 이런 요인이 충분한 지역은 인구밀도가 증가하고, 반대로 이런 요인이 부족하면 인구밀도가 감소한다고 가정했다. 이런 방식으로 기후변화에 따른 인류의 조상(호모 사피엔스·Homo sapiens) 인구밀도를 정량화했다.
시뮬레이션 결과, 아프리카에 살던 인류는 총 다섯 번에 걸쳐서 대이동을 감행했다. 첫 번째는 12만5000년 전 아프리카 대륙 내에서 벌어졌다. 10만 년 전엔 처음으로 아라비아 반도에 정착했고, 8만~9만 년 전에는 남부 유럽과 남중국에 진출했다. 인류가 유럽에 최초로 정착한 시점은 6만 년 전이라는 기존 학설이 뒤집힌 순간이다. 네 번째 대이동은 약 6만 년 전에 벌어졌다. 이때 인류는 최초로 오세아니아 대륙에 발을 디뎠다.
마지막 처녀지였던 아메리카 대륙에는 약 1만4000년 전에 본격 진출했다. 특히 세 번째 이동 당시 호모 사피엔스 일부는 유럽에서 아프리카로 되돌아왔다는 결과가 나왔다. 공동저자인 토비어스 프리드리히는 네이처에서 “인류가 단일 방향(아프리카→유럽→아시아→오세아니아)으로만 이동했다는 고고학의 가설에 이의를 제기한 것”이라고 설명했다.
네이처가 이 논문을 게재한 건 바로 연구팀의 결과가 지질학적 증거와 맞아떨어지기 때문이다. 실제로 논문이 주장하는 인류 대이동 다섯 번의 시점엔 공통적으로 급격한 지질학적 변화의 증거들이 있다. 다섯 번 모두 아라비아 반도의 사막 비율이 급감했고, 수온이 상승했으며, 이주를 쉽게 하는 식물 분포가 급격히 증가했다.
빙하 이동 시점과도 일치한다. 예컨대 1만2000년 전엔 빙하기가 끝나고 간빙기가 시작됐다. 빙하가 녹으면 평균기온이 2~3도 상승하고 열대·아열대 지역 식물이 급격히 번식한다. 당시 이집트 북부 시나이 반도와 아라비아 반도 사이 바다에 식물들이 번성했다는 증거를 화석이나 고고학에서 찾을 수 있는데, 이번 분석은 딱 그 시점에 인류가 유라시아 반도로 건너갔다는 결과를 내놨다.
한편 이번 연구를 수행한 액슬 티머먼 교수는 내년 1월 한국의 기초과학연구원(IBS) 연구단장으로 합류할 예정이다. 연구단장은 자율적으로 연구 과제를 선정해 20억~110억원에 달하는 막대한 예산을 확보하는 등 파격적 권한을 갖는다.(6)
중앙일보, 문희철 기자, [단독] “인류 5번 걸쳐 대륙간 대이동, 급격한 기후 변화 때문”, 2016.09.22
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