나미비아 주민들과 연구진의 모습 (사진=Chris Bennett, Evolving Picture 제공)
지금의 우리와 해부학적으로 동일한 '현생인류'는 어디에서 처음 나타났을까. 이들이 아프리카 대륙에서 출현했을 거라는 데는 학계의 이견이 없지만 구체적인 발상지는 아직 분명치 않다.
기초과학연구원(IBS)의 악셀 팀머만 기후물리연구단장(부산대 석학교수) 연구팀은 호주, 남아공 연구진과 함께 현생인류 '호모 사피엔스 사피엔스'의 발상지와 이들이 거주지를 옮겨가게 된 원인을 제시하는 연구 결과를 내놨다.
IBS 연구진은 "현생인류의 가장 오래된 혈통은 20만 년 전 아프리카 남부 칼라하리 지역에서 출현했고, 이주는 13만 년 전 기후 변화로 인해 시작된 것으로 보인다"고 29일 밝혔다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '네이처'(Nature)에 실렸다.
현생인류가 아프리카 대륙에서 출현했음은 이미 알려졌지만, 정확한 발상지에 대해서는 논란이 있었다. 가장 오래된 현생인류 유골은 동부 아프리카에서 발견된 반면, 살아있는 인간의 가장 오래된 혈통(L0의 후손)은 남부 아프리카에 주로 거주하기 때문이다.
혈액 시료에서 L0 유전자 뿌리를 추적하는 과정 (자료=과학기술정보통신부 제공)
IBS 연구진은 "최근 모로코에서 발견된 두개골은 현생인류와 매우 비슷하지만, 일치하지는 않는다"면서 "이번 연구에서는 가장 오래된 유전학적 가지인 'L0 유전자'에 초점을 맞췄다"고 설명했다.
현재 기술로 미토콘드리아 DNA(디옥시리보핵산·유전물질)를 통해 약 20만년 전 현생 인류의 공통 모계 조상을 추적할 수 있다. 미토콘드리아 DNA는 어머니 쪽에서 유전된다.
L0는 인류 최초 어머니의 미토콘드리아 DNA에서 처음으로 갈라져 나온 그룹(혈통)으로, 현재 남아프리카에는 L0 후손으로 추정되는 사람들이 살고 있다.
연구진은 L0 후손 198명을 새로 찾아내 DNA 염기서열 분석 결과를 기존 데이터와 종합해, 이전보다 개선된 연대표를 작성했다. 그 결과 현생인류가 보츠와나 북부의 칼라하리 지역에서 출현했다는 결론을 내렸다.
현생인류는 발상지에서 나와 주거지를 넓혀갔는데, 연구진은 이들이 이주하게 된 원인이 '기후 변화'에 있다는 연구 결과도 함께 발표했다.
고기후 자료와 기후 컴퓨터 모델로 25만 년 전부터 현재까지 남아프리카의 기후 변화를 재구성한 결과, 지구 자전축의 느린 흔들림(세차운동)이 남반구의 여름 일사량을 바꿨고 이 영향으로 남아프리카 전역에서 강우량이 주기적으로 변했다는 게 연구팀의 분석이다.
연구 결과에 따르면 약 13만 년 전에는 잠비아와 탄자니아 등 현생인류 발상지 북동쪽에, 약 11만 년 전에는 나미비아, 남아공 등 남서쪽에 녹지가 형성된 것으로 추정된다.
연구진은 "인류의 주요 이주는 13만 년 전과 11만 년 전 각각 발생했는데, 이는 녹지 축이 북동쪽과 남서쪽으로 개방된 시기와 일치한다"면서 현생인류가 이 녹지로 이주했을 거라는 결론을 내렸다.
악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단장 (사진=과학기술정보통신부 제공)
네이처는 이 연구 결과에 대해 "(당시) 습도가 높아지면서 호수 주변을 둘러싼 건조한 지역에 녹색 '회랑'(corridors)이 등장했고 인류가 이를 따라 처음에는 북동쪽, 나중에는 남서쪽으로 이동하게 됐다"며 "이런 단계들이 이후 현생 인류가 아프리카 밖으로 이주하고 결과적으로 세계로 퍼져나가는 데 토대가 됐다"고 의미를 부여했다.
이번 연구는 유전학적 증거와 기후물리학을 결합해 초기 인류의 역사를 다시 썼다는 데 의의가 있다.
팀머만 단장은 “호주의 유전학자들이 유전자를 채취하여 분석하고, IBS의 기후물리학자들이 고기후를 재구성하여 인류 첫 이주에 대한 최초의 증거를 찾을 수 있었다.”라고 밝혔다.
앞으로 연구진은 L0 외 다른 혈통의 이주경로도 추적하여, 인류 조상들이 어떻게 전 세계로 퍼져나갔는지, 기후변화와는 어떤 관련이 있는지 초기 인류 역사의 수수께끼를 계속해서 풀어나갈 계획이다.