기본 콘텐츠로 건너뛰기

사람 속의 뿌리는 유연성에 있다 ?




 인간 (호모 사피엔스) 가 속한 사람 속 (genus Homo) 은 대략 180 - 240 만년 사이 진화한 것으로 생각되고 있습니다. 호모 속이 진화한 장소는 호미니드와 인류의 요람인 아프리카로 당시 환경은 기후가 춥고 건조해지면서 숲 대신 초원이 발달한 환경이었습니다. 이런 환경에서 긴 다리로 먼거리를 직립 보행할 수 있는 호모속이 진화했다고 여겨지고 있습니다.  


 그런데 스미스소니언의 고인류학자인 리처드 포츠 (Smithsonian paleoanthropologist Richard Potts) 과 뉴욕대의 인류학 교수인 수잔 앤톤 (Susan Anton, professor of anthropology at New York University), 그리고 웨너그렌 재단 인류학 연구소의 소장인 레슬리 아이엘로 (Leslie Aiello, president of the Wenner-Gren Foundation for Anthropological Research) 등은 합동 연구를 통해서 우리가 생각했던 것 보다 초기 호모 속의 조상들이 더 다양할 뿐 아니라 환경 변화에 유연했다는 가설을 제시했습니다. 



(180 - 210 만년전 존재했던 초기 호모속의 조상들은 생각보다 더 높은 다양성을 지니고 있었음. 위의 두개골 화석은 거의 비슷한 시기에 존재했던 초기 호모속의 그룹 가운데 케냐에서 발견된 그룹인 KNM-ER 1470/KNM-ER 1813 (왼쪽 두개), 그리고 KNMER 3733 (오른쪽) 및 조지아 (그루지아) 에서 발견된 그룹인 Georgian fossil Dmanisi Skull 5 의 모습.  Between 2.1 and 1.8 million years ago, the oldest known species of the human genus, Homo, exhibited diverse traits. These species include the 1470 Group and the 1813 Group, based on the Kenyan fossils KNM-ER 1470 (left) and KNM-ER 1813 (second from left), respectively. By 1.8 to 1.9 million years ago, the species Homo erectus had evolved in Africa and started to spread to Eurasia. Early populations of this long-lived species are represented by the Kenyan fossil KNMER 3733 (right) and the Georgian fossil Dmanisi Skull 5 (second from right). The three lineages -- the 1470 group, the 1813 group, and Homo erectus -- overlapped in time for several hundred thousand years. The Kenyan fossils, from the site of Koobi Fora in the Lake Turkana region of Kenya, are housed in the National Museums of Kenya. Fossils from Dmanisi are housed in the Georgian National Museum. Credit: Kenyan fossil casts – Chip Clark, Smithsonian Human Origins Program; Dmanisi Skull 5 – Guram Bumbiashvili, Georgian National Museum)


 연구팀은 최초의 호모속이 등장하던 시기의 고기후 데이터를 다시 재구성했습니다. 그리고 새로운 호모속의 화석을 비롯한 화석 데이터도 같이 통합해서 비교했습니다. 250 - 150 만년전 동아프리카의 기후는 지구 전체의 기후 변화에 따라서 매우 역동적으로 변하면서 불안정했습니다. 당시에는 매우 강한 우기와 건기가 번갈아 나타났으며 이는 당시 이 지역에 살던 호미닌 (Hominin) 들에게 새로운 생존의 문제를 야기했습니다. 


 이런 환경에서 진화된 호모속의 가장 큰 특징은 바로 환경의 급격한 변화에도 쉽게 대응할 수 있는 다양성과 다재 다능한 유연성 (flexibility) 였습니다. 연구팀은 이 시기의 초기 호모속들이 하나가 아니라 다양한 그룹으로 진화했으며 심지어 이는 지리적으로 겹치는 곳에 있는 그룹들도 그랬다는 점에 주목했습니다. 


(300 - 150 만년 사이 호미닌의 진화  Hominin evolution from 3.0 to 1.5 Ma. Green: Australopithecus, Yellow: Paranthropus, Red: Homo. The icons indicate from the bottom the first appearance of stone tools at ~2.6 Ma, the dispersal of Homo to Eurasia at ~1.85 Ma, and the appearance of the Acheulean technology at ~1.76 Ma. The number of contemporaneous hominin taxa during this period reflects different strategies of adaptation to habitat variability. The cultural milestones do not correlate with the known first appearances of any of the currently recognized Homo taxa. Credit: Anton et al., Science, 2014 ) 


 포츠는 "우리 인류의 유연성의 뿌리는 우리 조상이 겪었던 불안정한 기상 환경이 이를 선호했기 때문 (Unstable climate conditions favored the evolution of the roots of human flexibility in our ancestors)" 이라고 설명했습니다. 이렇게 한가지 환경이 아니라 계절에 따라 극단적으로 바뀌는 환경에서 살면서 적응한 것이 오늘날 어떤 환경에서도 적응이 가능한 인류의 유연성과 다양성의 뿌리가 되었다는 것입니다. 


 이와 같은 다양성을 바탕으로 초기 호모 속들은 아프리카를 떠나 유라시아로 정착했습니다. 이전까지 호미닌은 아프리카에 국한되어 있었으나 보다 다양한 환경에 적응이 가능해 지면서 더 멀리까지 뻗어 나간 것입니다. 그러면서 초기 호모속의 다양성은 더 커진 것으로 보입니다. 예를 들면 연구팀이 비교한 조지아 (그루지아) 공화국의 180 만년된 호모속 두개골 5개는 비슷한 시기의 아프리카 친척 호모 에렉투스와는 다른 특징들을 가지고 있었습니다. 


 한편 198 만년전 살았던 오스트랄로피테쿠스 세디바 (Australopithecus sediba) 역시 환경 변화에 적응해 치아와 손에서 호모속과 비슷한 진화를 경험하고 잇었습니다. 당시 아프리카에서는 몇개의 다른 호미닌 및 호모속들이 같은 지역에서 공존하는 환경이었습니다. 이들은 몸 크기에서는 큰 차이가 없었으나 형태적이나 해부학적 (예를 들어 뇌의 크기) 에서 차이를 보였습니다. 이는 물론 급격히 변하는 환경에 적응한 결과입니다. 



(호모속 및 초기 호모 에렉투스의 형태학적, 행동학적 변화  Evolutionary timeline of important anatomical, behavioral and life history characteristics that were once thought to be associated with the origin of the genus Homo or earliest H. erectus. Credit: Anton et al., Science 2014


 연구의 공저자인 아이엘로는 좀 더 구체적으로 호모속이 섭취했던 먹이가 다른 종들과는 좀 달랐다고 지적했습니다. 호모속은 고기를 포함해서 매우 다양한 먹이를 섭취했으며 이는 한가지 먹이 (예를 들어 뿌리와 견과류) 를 섭취하는 것보다 더 다양한 생존 전력을 개발하도록 자극했을 것입니다. 결국 이런 잡식성이 도구를 이용한 사냥과 더불어 넓은 지역을 모험하고 탐색하는 과정을 촉진했을 것입니다. 


 이렇게 해서 수백만년 전부터 진화된 호모속의 유연성과 창의력, 그리고 적응력은 오늘날 우리에게까지 중요한 유산을 남겼다고 할 수 있을 것입니다. 인류는 아프리카 일부 지역에만 국한되었던 초기 호미닌과는 달리 전 지구로 뻗어나갔으며 매우 다양한 환경에 적응하는 유연성과 창의력에서 어떤 다른 종도 따라잡을 수 없는 능력을 과시했습니다. 


 소식은 사실 여기까지이지만 문득 드는 엉뚱한 생각이 한국의 교육 시스템은 이와 같은 호모속의 자랑스런 역사에 역행하는 것이 아닌가 하는 생각입니다. 누군가 한국 교육 시스템의 문제는 100 명의 학생에게 100 가지 능력이 있을 수 있는데도 100 명의 학생에게 한가지 기준과 목표로 교육을 시키는데 있다고 했습니다. 제가 배웠을 시절도 그렇고 지금도 그렇게 크게 달라진 건 없어 보이는데 다양한 환경에 적응할 수 있는 유연성과 창의성이라는 관점에서 보면 우리의 교육은 수백만년은 뒤로 가 있는 게 아닌가한 엉뚱한 생각이 들었네요.  


 이 연구는 사이언스에 실렸습니다. 


 참고 


Journal Reference:
  1. S. C. Anton, R. Potts, L. C. Aiello. Evolution of early Homo: An integrated biological perspectiveScience, 2014; 345 (6192): 1236828 DOI:10.1126/science.1236828



댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...