네안데르탈인 가족 화석이 처음으로 발굴됐다. 독일 메트만에 있는 네안데르탈인 박물관의 가족 복원상. 네안데르탈인 박물관. 그래픽 유재일
시베리아 동굴서 굶어 죽은 11명 친족 확인
20명 미만 친족 그룹으로 집단생활
여성 60~100%는 임신 전 다른 그룹 이동
유럽에 살던 네안데르탈인 생활사 연결 고리 과제
현생 인간과 가장 가까운 고대 인류 네안데르탈인에 대한 고고학적 궁금증은 아직도 풀리지 않은 채 미스터리로만 남아 있다.
우리 인간 즉, 현생 인류와는 어떤 관계가 있는지 그들은 왜 갑자기 사라졌는지 등등.
고대 인류 네안데르탈인은 40만 년부터 4만여 년 전까지 유라시아에 거주했던 인간과 가장 유사한 직립보행 영작류다. 아프리카에서 유럽으로 이주한 현생 인류 ‘호모 사피언스’보다도 훨씬 전부터 이들은 유럽에서 살고 있었다.
지금도 아프리카를 제외한 지역의 인간의 피에는 네안데르탈인의 피가 섞여 있다는 연구 결과도 나온다.
이들이 고고학의 무덤으로 사라진 이유에 대해서는 다양한 가설이 많지만 어느 하나 확실한 것은 없다. 급변하는 기후 변화에 견디지 못했다, 또는 아프리카에서 올라온 현생 인류에게 도살당했다, 현생 인류와 흡수됐다는 등등.
첫 일가족 DNA 분석
처음으로 고대 인류 네안데르탈인의 굶어 죽은 일가족 화석 잔해가 시베리아 동굴에서 발견됐다.
시베리아의 한 동굴에서 나온 화석을 분석한 과학자들은 동굴 화석이 아버지와 그의 10대 딸 그리고 가까운 사촌 정도로 예상되는 친척 등 일가족이라고 확인했다. 일가족 DNA가 무더기로 분석된 것은 이번이 처음이다.
학회지 ‘네이처’에 지난 10월 19일 발표된 논문은 11명의 굶어 죽은 친인척의 DNA가 나왔다고 밝혔다.
논문에 따르면 25년간 네안데르탈인의 숨겨진 진실을 파헤쳐온 스웨덴 유전학자 스반테 페보와 그의 연구팀이 동굴 바닥 먼지에서 복구한 뇌세포의 DNA를 복원했다.
앞선 10월 3일 페보 박사는 현생 인류에 네안데르탈인의 피가 섞여 있다는 유전적 자료로 노벨생리의학상을 받은 인물이다.
독일 라이프치히 막스플랑크 진화인류학연구소 소장인 페보는 “동굴 속 뼈조각, 동굴 속 침전물, 이제는 일상화된 여러 가지 다른 물질에서 아버지와 딸을 발견할지 몰랐다”면서 “놀라운 여행(과정)이었다”고 소회를 밝혔다.
친족 중심의 소그룹 생활
이번 연구는 러시아 시베리아의 차기르스카야라고 불리는 한 동굴에서 시작됐다. 러시아 과학대학의 고고학자들은 2007년부터 네안데르탈인의 뼈조각과 치아를 발굴해 왔다. 이들은 동굴에서 도살된 들소의 뼈와 함께 9만여 종의 석기 도구를 함께 찾아냈다.
이 동굴은 네안데르탈인들의 한 계절용 주 거처로 사용돼 온 것으로 추정된다. 이들은 매년 인근 목초지로 이동하는 들소들을 따라와 사냥하기 위해 차기르스카야 동굴로 이동해 온 것으로 생각된다.
지난 2020년 페보와 그의 연구팀은 차기르스카야에서 발견된 자료로 첫 DNA를 분석한 결과를 발표해 학계를 놀라게 한 적도 있다. 네안데르탈인 여성의 손가락 뻣조각에서 완전한 유전체를 복원한 것이다. 이 여성의 유전자로 그녀가 데니소바로 알려진 또 다른 시베리아 동굴(차기르스카야로부터 65마일 거리)의 네안데르탈인이 아니라 무려 3,000마일 이상 떨어진 동유럽 크로아티아의 네안데르탈인과 더 근접해 있음을 보여준다. 장거리를 이주해 온 여성의 후손이다.
조금 복잡하겠지만 결론적으로 시베리아의 네안데르탈인은 같은 집단 소속이 아니라는 말이다. 최소 두 차례 유럽에서 먼 동쪽으로 확대 이주했다는 것이다. 처음에는 데니소바로, 이후 수만 년 후에는 차기르스카야로의 이주다.
동일 먼지층 화석들
연구팀은 그 동굴 속의 다른 화석들을 이용해 실험을 계속했다. 결국 6명의 성인과 5명의 어린이 등 11명으로부터 DNA를 복원했다. 석기 도구, 들소 뼈 등 모든 화석들이 동굴 속 동일 침전층에서 발견됐다.
이번 연구의 공동 저자로 UC 버클리에서 박사후 과정 연구원으로 있는 러우릿스 스코브는 “고고학자들은 이를 ‘짭은 기간’이라고 부른다. 뼈들이 지질학적으로 짧은 기간 이내에 쌓인 먼지층에 갇히게 된다는 말이지만 이 짧은 기간은 2천 년 정도를 의미한다”고 말했다.
스코브 박사는 이들 11명은 모두 친인척이어서 동일한 기간에 살고 있었다고 생각된다고 말했다.
이들은 DNA를 스캔해 발견된 변이와 모계로만 전해지는 미토콘드리아 DNA를 분석해 이들의 관계를 찾아냈다. 여기서 발견된 아버지와 다른 성인 남성 2명은 가까운 인척이고 또 다른 성인 여성과 남성은 DNA 공유부분이 많아 관계가 있음을 알게 됐다.
스코브 박사는 동굴 내 네안데르탈인의 인척 관계로 미루어 이들은 모두 한꺼번에 죽었음을 보여준다고 말했다.
각자 다른 때에 죽었다면 매년 같은 동굴로 돌아와 각자 죽은 사람을 묻어 줬을 것이지만 이런 시나리오는 아닌 것 같다고 그는 설명했다.
지난 2010년 스페인의 한 연구팀은 4만 9,000년 전 스페인의 한 동굴이 무너져 안에 거주하고 있던 12명의 네안데르탈인이 매몰돼 동시에 숨졌다는 증거를 발견했다고 발표한 바 있다. 하지만 스코브 박사는 시베리아 차기르스카야 동굴에서는 이런 재해의 증거는 없었고 단지 어떤 해 일족들이 들소 사냥에 실패하면서 추운 겨울 동안 굶어 죽은 것으로 생각된다고 밝혔다.
여성은 절반 이상은 다른 곳 이주
11명의 차기르스카야 동굴 일족들은 인근 데니소바 동굴 네안데르탈인과의 유전적 연관성을 보이지 않았다. 하지만 스코브 박사 등 연구팀은 인근 세 번째 동굴인 오클라드니코브와의 연관성은 찾아냈다.
오클라드니코브 동굴에서 찾아낸 2개의 화석에서 차르기르스카야 동굴의 유전자와 연관이 있었다. 이들 연구팀은 2개 동굴의 13명의 네안데르탈인을 결합해 전체 인구의 한 유전적 프로필을 만들었다. 남성은 태어난 그룹에 머무는 경향이 많지만 여성은 자녀를 출산하기 전 다른 그룹으로 이동한다. 네안데르탈인 사회에서도 여성은 한 무리에서 다른 무리로 이동함을 확인했다.
스코브 박사는 “어떤 무리에서도 여성의 60~100%는 실제 다른 무리에서 온 것을 추정한다”고 말했다. 하지만 유전적 다양성을 볼 때 그다지 많은 무리는 아니고 시베리아에는 대략 1,000명 이내의 작은 무리들이 여러 친족으로 나뉘어 살아갔던 것으로 추론된다.
유전적 다양성이 부족한 점으로 미루어 시베리아에는 20명 이내의 작은 무리들이 흩어져 살고 있었음을 알 수 있다는 것이다. 따라서 전체 시베리아 거주 네안데르탈인의 매우 적어 1,000명 미만으로 추정된다. 스코브 박사는 “현재 멸종 위기에 놓인 산악 고릴라의 개체수와 비슷하다”고 설명했다.
시베리아 소수 네안데르탈인
연구에 참여하지 않은 더블린 트리니티 칼리지의 라라 캐시디 유전학자는 이번 연구는 단지 네안데르탈인의 주거 반경 중 가장 동쪽 끝에 살았던 무리의 사회적 구조를 밝혀 낸 것일 수 있다고 확대 해석을 경계했다.
그는 혹독한 시베리아의 겨울로 인해 다른 곳보다 네안데르탈인의 인구가 매우 적었을 것이며 유럽이나 중앙아시아 지역의 네안데르탈인 그룹의 DNA를 확인해야 전체 그룹이 어떤 생활을 했는지 확실히 알 수 있을 것이라고 덧붙였다.
그녀는 “더 많은 화석들이 발견될 것이다. 따라서 이번 연구는 확실히 이정표적 사건”이라고 축하했다.
존 김 기자 john@usmetronews.com
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