인류 기원설, '단일 조상' 모델의 퇴장

유전학
The Human Origin Story Is Losing Its Single Ancestor
최근 유전체 및 화석 증거들에 따르면, 인류 진화는 단일 조상 집단에서 이어진 직선적인 경로가 아니라 공존했던 여러 종이 얽힌 그물망 같은 형태였을 가능성이 제기되고 있습니다.

후베이성의 한 연구실에서 연구원들은 최근 100만 년 된 인류의 두개골을 디지털 방식으로 복원했습니다. 일그러지고 짓눌린 채 오랫동안 원시 조상의 유물로만 치부되었던 화석입니다. '윈셴 2호(Yunxian 2)'라고 불리는 이 화석은 수십 년 동안 광범위하게 분포했지만 본질적으로는 '전근대적' 인류인 호모 에렉투스(Homo erectus)로 분류되어 왔습니다. 그러나 3D 재구성을 마쳤을 때 나타난 특징들은 기존의 틀에 맞지 않았습니다. 해당 시대의 화석에서 예상되는 고풍스러운 비율 대신, 이 두개골은 현생 인류의 계보가 기존 교과서적 서술보다 거의 50만 년 더 일찍 합쳐지기 시작했음을 시사하는 복합적인 형질들을 드러냈습니다.

이러한 디지털 재해석은 고인류학 및 유전학 분야에서 더 광범위하고 파격적인 변화의 일부입니다. 수십 년 동안 우리 종에 대한 지배적인 모델은 비교적 깔끔한 것이었습니다. 즉, 아프리카의 단일 조상 집단에서 호모 사피엔스(Homo sapiens)가 기원했으며, 이들이 전 세계로 퍼져 나가면서 다른 모든 인류 집단을 대체했다는 이론입니다. 그러나 새로운 유전 데이터와 재평가된 화석 증거들을 종합해 보면 훨씬 더 복잡하고 흥미로운 그림이 그려집니다. 우리는 단일한 '기원 지점'이라는 생각에서 벗어나, 거의 100만 년 동안 공존하고 교배하며 현대 인류의 게놈에 공동으로 기여했던 다수의 뚜렷한 인류 계보 네트워크, 즉 '땋은 머리 모양의 흐름(braided stream)' 모델로 나아가고 있습니다.

선형적 시간관의 붕괴

이번 연구의 공동 책임자인 자연사 박물관의 크리스 스트링거(Chris Stringer) 교수는 이것이 '사피엔스', '네안데르탈인', 그리고 최근 정의된 '롱기(Longi) 그룹' 등 3대 주요 계보의 분기를 아주 먼 과거로 밀어낸다고 지적했습니다. 이는 단순히 박물관 안내판의 날짜를 바꾸는 수준의 문제가 아닙니다. 이는 80만 년 동안 세 종류의 뚜렷한 대뇌 인류가 지구상에서 동시에 배회했음을 시사합니다. 그들은 생물학적으로 고립된 섬이 아니라, 우리가 현재의 유전체 도구로 이제 막 파악하기 시작한 방식으로 서로 상호작용했을 가능성이 큽니다. 우리가 선형적인 경쟁의 '승자'라는 가정은 그 경쟁이 사실은 대규모의 다세대적 결합이었다는 점을 간과하는 것입니다.

'중간기의 혼란'이 명확해지다

고인류학자들은 80만 년 전부터 10만 년 전 사이의 시기를 오랫동안 '중간기의 혼란(muddle in the middle)'이라고 불러왔습니다. 이곳은 잘 맞지 않는 화석들의 무덤과 같습니다. 어떤 것은 네안데르탈인처럼 보이지만 현대적인 치아를 가졌고, 다른 것은 현대적인 눈썹 뼈를 가졌지만 원시적인 뇌 용량을 보입니다. 역사적으로 연구자들은 이들을 하나의 진화 사다리에 억지로 끼워 맞추려 했으며, 종종 '덤스터 택손(dumpster taxon, 잡동사니 분류군)' 역할을 하는 호모 하이델베르겐시스(Homo heidelbergensis)와 같은 새로운 종 이름을 만들어내곤 했습니다.

최신 유전 및 형태학적 모델링은 이 혼란기가 사실은 높은 연결성을 지닌 시기였음을 시사합니다. 인류 인구는 우리로 진화해가는 단일 종이 아니라, 아프리카, 유럽, 아시아 전역에 걸쳐 다양한 하위 집단으로 나뉘어 있었을 것입니다. 이 집단들은 기후가 변하고 사막이나 산맥을 가로지르는 녹색 통로가 열릴 때마다 가끔씩 만났을 것입니다. 이것이 중국에서 발견된 100만 년 된 화석들 중 일부가 70만 년이 지나서야 호모 사피엔스에서 표준이 될 형질들을 보이는 이유를 설명해 줍니다. 그들은 직접적인 부자 관계의 조상이 아니라, 우리가 결국 끌어다 쓰게 될 유전자 풀의 일부였습니다.

분자 시계를 신뢰할 수 있는가?

화석 재구성이 물리적 증거를 제공한다면, 이 분야의 진정한 긴장은 분자 시계, 즉 DNA 돌연변이율을 사용하여 종이 언제 분기되었는지 추정하는 방법에 놓여 있습니다. 여기서 이야기는 종종 어긋납니다. 케임브리지 대학의 에일윈 스캘리(Aylwyn Scally) 박사와 같은 유전학자들은 이러한 추정치가 악명 높을 정도로 불확실하다고 지적합니다. 분자 시계는 선택하는 돌연변이율과 가정하는 세대 기간에 의존하기 때문입니다. 플라이스토세 시대 인류가 15세가 아닌 25세에 자녀를 낳았다면, 우리 '기원'의 전체 타임라인은 수십만 년씩 뒤로 밀리게 됩니다.

이러한 회의론은 타당한 근거가 있습니다. 고대 유해에서 얻은 유전 데이터는 드물며, 특히 진화의 상당 부분이 일어났을 것으로 보이는 열대 지방의 덥고 산성인 환경에서는 더욱 그렇습니다. 우리의 '기원' DNA 연구 대부분은 사실 현대 인류 집단으로부터 도출한 추정치입니다. 윈셴 2호를 근거로 80만 년 전 호모 사피엔스가 등장했다고 주장할 때, 연구자들은 실제 두개골과 수학적 모델 사이를 삼각 측량하고 있는 것입니다. 이는 훌륭한 탐정 작업이지만, 100만 년에 걸친 빙하기와 화산 폭발 속에서도 돌연변이율이 일정했다는 가정에 기반하고 있습니다. 생물학에서 '상수'는 상대적인 용어일 뿐입니다.

아시아적 연결과 이주 물결

윈셴 2호와 같은 중국 화석에 대한 집중은 인류 기원 연구의 지리적 관점에서도 중대한 변화를 나타냅니다. 20세기 내내 서구 중심적(네안데르탈인)이었던 서사는 20세기 후반 아프리카 중심적(아웃 오브 아프리카)으로 바뀌었습니다. 이제는 아시아가 계보 속에서 자신의 자리를 주장하고 있습니다. 미토콘드리아 DNA에 대한 새로운 연구들은 이주가 아프리카에서 나가는 일방통행이 아니었음을 밝혀냈습니다. 예를 들어, 고대 시베리아인과 아메리카 원주민의 기원에 관한 최근 연구는 마지막 빙하기 동안 한 번, 그 직후 한 번 등 중국 북부와 일본으로부터의 최소 두 번의 뚜렷한 이주 물결을 확인했습니다.

이는 동아시아가 단순히 인류가 도착해 머물렀던 막다른 골목이 아니라, 인류 다양성의 이차적인 '펌프' 역할을 했음을 시사합니다. 고대 중국 인구에서 발견된 유전적 표지자들은 아메리카를 포함한 예상치 못한 곳에서 나타나고 있습니다. 이는 고인류학을 둘러싼 정치적, 민족주의적 서사를 더욱 복잡하게 만듭니다. 만약 인류의 기원이 땋은 머리 모양의 흐름이라면, 그 어떤 지역도 인류의 유일한 요람이라고 주장할 수 없습니다. 우리는 지구라는 개념이 존재하기 훨씬 전부터 작동했던 글로벌 네트워크의 산물입니다.

인류 조상 연구 자금의 정치학

고대 조상에 대한 고상한 논의 뒤에는 연구 자금과 기관의 명성이라는 냉혹한 현실이 숨어 있습니다. 화석의 재분류는 결코 중립적인 행위가 아닙니다. 새로운 종을 식별하거나 '타임라인을 새로 쓰는 것'은 연구 보조금을 확보하고 영향력 있는 저널에 논문을 싣는 가장 확실한 방법입니다. 푸단 대학 연구팀이 윈셴 2호가 우리의 이해를 "완전히 바꾼다"고 주장할 때, 그들은 가장 큰 목소리를 내는 주장이 향후 10년간의 연구 방향을 결정하는 분야에서 고군분투하고 있는 것입니다.

또한 감시 데이터의 고질적인 공백도 존재합니다. 유럽이나 북아시아와 같이 춥고 건조한 지역은 DNA가 잘 보존되기 때문에 화석 및 유전 데이터가 풍부합니다. 반면, 땋은 머리 흐름 이론을 증명하는 데 필요한 분자를 파괴하는 습도가 높은 서아프리카나 동남아시아에 대해서는 거의 아는 바가 없습니다. 이는 우리가 현재 '다시 쓰고 있는' 역사가 여전히 땅이 차가워 비밀을 간직할 수 있는 곳에 편향되어 있음을 의미합니다. 우리는 운 좋게 빛이 비치는 몇몇 땅덩어리만을 근거로 세계 지도를 그리고 있는 셈입니다.

유전체 재해석의 위험성

우리가 이러한 복잡한 모델로 나아감에 따라, 과잉 교정의 위험도 존재합니다. '교배'와 '다중 조상'에 대한 열광은 호모 사피엔스가 결국 생물학적으로 뚜렷한 실체가 되었다는 사실을 가릴 수 있습니다. 우리는 뇌 발달, 사회적 협력, 그리고 무엇보다도 우리의 사촌들과는 공유하지 않았던 특정 환경 질병에 대한 고유한 취약성 등과 관련된 일련의 유전적 적응을 가지고 있습니다.

'땋은 머리 모양의 흐름'이라는 은유의 위험은 이 모든 고대 집단이 본질적으로 동일했다고 오해하게 만들 수 있다는 점입니다. 그들은 그렇지 않았습니다. 그들은 시베리아의 얼어붙은 초원부터 순다랜드의 열대 우림에 이르기까지, 극도로 다른 환경에 적응한 뚜렷한 계보였습니다. 그들이 교배했을 때, 그들은 단순히 중립적인 '정크 DNA'를 교환한 것이 아니라, 우리의 조상들이 새로운 기후와 새로운 병원균 속에서 살아남도록 돕는 기능성 유전자를 교환한 것입니다. 현대 인류의 게놈은 이러한 생존 전략들이 모인 조각보이며, 우리 조상들이 극복해 낸 모든 생태학적 도전의 생물학적 기록입니다.

깊이 파고들수록 우리는 단일한 '아담'이나 '이브'를 찾으려는 집착이 생물학적 실재의 반영이 아니라 우리 자신의 문화적 스토리텔링의 잔재라는 것을 깨닫게 됩니다. 진화는 단일한 변형의 순간을 통해 일어나는 것이 아니라, 공간과 시간을 가로지르는 형질들의 느리고 지저분한 축적을 통해 일어납니다. 우리는 마침내 우리의 역사가 먼지 위에 그려진 단 하나의 선이 아니라, 모든 경로가 결국 자기 자신으로 돌아오는 지도라는 것을 보기 시작했습니다. 게놈은 우리 과거에 대한 정확한 기록이지만, 그것이 설명하는 세상은 언제나 아름다울 정도로 혼란스러웠습니다.

Wendy Johnson

Wendy Johnson

Genetics and environmental science

Columbia University • New York

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Readers Questions Answered

Q 땋은 강(braided stream) 모델은 인류 진화에 대해 무엇을 시사하는가?
A 땋은 강 모델은 인류 진화에 대한 전통적인 선형적 관점을 공존하는 혈통들의 복잡한 네트워크로 대체합니다. 이 모델은 아프리카의 단일 조상 집단 대신, 현생 인류, 네안데르탈인, 롱이(Longi) 집단을 포함한 여러 그룹이 약 80만 년 동안 동시에 살았음을 시사합니다. 이러한 다양한 집단은 수천 년에 걸쳐 상호작용하고 교배했으며, 한 집단이 다른 모든 집단을 단순히 대체한 것이 아니라 현생 인류의 유전체에 집합적으로 기여했습니다.
Q 윈시안 2호(Yunxian 2) 두개골의 디지털 복원은 기존의 연대기에 어떤 의문을 제기했는가?
A 중국에서 발견된 100만 년 전 윈시안 2호 화석의 디지털 복원 결과는 기존 호모 에렉투스의 틀에 맞지 않는 복합적인 형질을 보여주었습니다. 이러한 특징들은 현생 인류 계통의 형질이 교과서에서 다루던 것보다 50만 년이나 앞서 나타나기 시작했음을 시사합니다. 이 발견은 주요 인류 계통의 분기가 훨씬 더 과거에 발생했음을 나타내며, 현대적 생물학적 특성의 기원을 크게 앞당기고 있습니다.
Q 초기 인류의 발달과 이주 과정에서 동아시아는 어떤 역할을 했는가?
A 최근의 화석 및 유전적 증거에 따르면 동아시아는 이주의 막다른 골목이 아니라 인류 다양성의 주요 중심지였습니다. 고대 중국 인구와 미토콘드리아 DNA에 대한 연구 결과, 중국 북부와 일본에서 아메리카 대륙으로 향한 여러 차례의 이주 물결이 확인되었습니다. 이는 인류의 진화가 전 지구적인 과정이었으며, 동아시아가 다양성을 공급하는 제2의 원동력으로서 우리 종의 '땋은 네트워크'에 크게 기여했음을 시사합니다.
Q 분자 시계가 고인류학에서 논란이 많은 도구로 간주되는 이유는 무엇인가?
A 분자 시계는 DNA 돌연변이 속도를 분석하여 종의 분기 시기를 추정하지만, 그 정확성은 세대 간격과 일정한 돌연변이 속도에 대한 가정에 의존합니다. 만약 플라이스토세 인류가 가정된 것과 다른 평균 연령에 자녀를 가졌다면, 호모 사피엔스의 출현 시기에 대한 전체 연대기가 수십만 년까지 달라질 수 있습니다. 더욱이 열대 지역에서는 고대 DNA를 복구하기 어려운 경우가 많아 연구자들은 현대 유전 데이터를 외삽하는 방식에 의존할 수밖에 없습니다.

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