(H35 (Ash pit number 35) coprolites from Xiaosungang archaeological site, Anhui Province, China. Credit: Jada Ko, courtesy of the Anhui Provincial Institute of Cultural Relics and Archaeology)
분석 (coprolite)는 대변이 화석화된 것으로 고고학과 고생물학에서 매우 중요한 연구 데이터를 제시합니다. 고대인과 고대 생물이 무엇을 먹었고 어떤 질병을 가지고 있으며 기생충이 어떻게 진화했는지를 알려주는 화석으로 대체할 수단이 없기 때문입니다. 하지만 분석의 가장 큰 문제점은 정확히 누구의 대변인지 알기 어려울 때가 있다는 것입니다. 특히 개를 비롯한 많은 가축과 같은 집에서 살았던 근대 이전 사회의 특징상 가축 대변과 사람 대변은 같은 장소에서 발견됩니다.
고생물학자들을 가장 헷갈리게 하는 것은 개의 분석으로 사람과 비슷한 걸 먹는데다 축사에서 따로 키우지 않고 사람과 함께 생활하기 때문에 사람 분변 화석과 함께 나와 고고학자에게 혼동을 불러일으킵니다. 더구나 많은 고대 사회에서 개를 식용으로 사용해서 유전자를 추출해서 확인할 때조차 혼동을 일으킬 수 있습니다.
막스 플랑크 인류 역사학 연구소의 막심 보리와 크리스티나 와리너 (Maxime Borry and Christina Warinner of Max Planck Institute for the Science of Human History (MPI-SHH))가 이끄는 연구팀은 고대 대변 화석에서 추출한 유전자를 바탕으로 사람의 것인지 개의 것인지를 구분하는 인공지능 알고리즘을 개발했습니다. 먹는 음식이 비슷해도 장내 미생물은 서로 다르기 때문입니다. CoproID라고 명명된 이 인공지능은 현대인의 분변을 바탕으로 학습한 후 사람의 장내 미생물인지 개의 장내 미생물인지를 자동으로 판별해 알려줍니다.
연구 결과 지금까지 사람의 것이라고 믿어온 분석 가운데 상당수는 사실 개의 것이었습니다. 물론 가축화된 개의 분석 역시 여러 가지 학술적 가치가 있지만, 이를 잘못 분류하면 완전히 엉뚱한 과학적 결론을 내릴 수 있는 만큼 정확한 분류가 반드시 필요합니다. 연구팀은 앞으로 사람과 개의 장내 미생물 정보를 더 보강해 coproID의 정확도를 높일 계획입니다. 수많은 유전자를 분석해 대조해 분류하는 작업은 사람이 아니라 인공지능 알고리즘으로 자동화 할 수 있어 앞으로 대변 화석을 이용한 여러 가지 연구에 활용될 수 있을 것입니다. 아무튼 대변 화석을 구분하는 인공지능이라는 점이 재미있습니다.
참고
Maxime Borry et al, CoproID predicts the source of coprolites and paleofeces using microbiome composition and host DNA content, PeerJ (2020). DOI: 10.7717/peerj.9001
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