(The researchers report that hominin teeth, especially molars, became smaller and longer over millennia to accommodate a growing diet of tough grass-like plants known as graminoids and their underground storage organs. They found the turn toward grasses began about 3.8 million years ago with the distant human relative Australopithecus afarensis (left). About 2.3 million years ago, the early human Homo rudolfensis (center) gained regular access to carbohydrate-rich underground plant organs such as tubers, bulbs, and corms. But this dietary shift toward outpaced tooth evolution until about 2 million years ago when species such as Homo ergaster (right) exhibited a spurt of change in tooth size and shape better suited to eating and breaking down cooked plant tissues to derive their nutrients. Credit: L to R: Public domain; Don Hitchcock; Fernando Losada Rodríguez (rotated))
동물의 진화는 그 동물이 무엇을 먹고 살았는지와 매우 밀접한 관계가 있습니다. 부리의 모양이 먹이마다 다르게 진화한 다윈 핀치가 대표적인 경우입니다. 하지만 인류와 그 근연 관계에 있는 생물들의 집합인 호미닌의 경우 먹이에 따라 어떻게 진화했는지에 대해 아직도 모르는 부분이 많습니다. 핀치의 부리처럼 매우 쉽게 알 수 있는 부분이 없기 때문입니다.
다트머스 대학의 대학원생인 루크 파닌 (Luke Fannin, a postdoctoral researcher at Dartmouth)과 찰스 한센 교수 (Charles Hansen Professor of Anthropology at Dartmouth) 연구팀은 여러 호미닌들의 이빨 화석의 형태를 상세히 분석해서 식생활의 변화가 호미닌 진화에 어떤 영향을 주었는지 분석했습니다.
연구팀에 따르면 아프리카의 기후가 바뀌면서 벼처럼 긴 잎과 잘 띄지 않는 꽃을 지닌 식물인 그라미노이드 (Graminoid)가 많아지면서 호미닌의 치아와 신체 구조는 서서히 변화하기 시작합니다. 하지만 이 과정에서는 50만 년 이상의 상당한 시일이 걸릴 수 있습니다.
실제로 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스부터 다양한 호미닌의 이빨 화석을 분석해서 보면 다른 영장류와 마찬가지로 인류의 조상 역시 480-340만년 전에 과일, 꽃, 곤충에서 그라미노이드 같은 거친 식물로 방향을 틀었습니다. 그런데 이는 사실 질긴 식물을 먹는데 적합한 이빨과 소화기관을 진화시키기 전에 발생한 일입니다. 호미닌이 상당한 수준의 적응력과 유연성을 지녔기 때문에 가능한 일입니다.
이후 230만년 전에 이르면 호미닌은 다른 영장류와 다르게 치아의 탄소 및 산소 동위원소 비율이 크게 변화했습니다. 당시 인류의 조상인 호모 루돌펜시스의 식생활이 다시 변했다는 것을 의미합니다. 아마도 이들은 경쟁이 덜하면서 초기 도구를 이용해 쉽게 구할 수 있는 뿌리, 덩이줄기 등으로 식단을 바꾸면서 안전하고 편리하게 많은 에너지를 구했던 것으로 보입니다.
그리고 200만년 전 호모 하빌리스와 호모 에르가스터 (호모 에렉투스)가 진화하면서 다시 이빨 형태는 급격한 변화를 보이는데, 불로 요리된 조직을 먹기에 적합한 형태로 바뀌게 됩니다. 그리고 최종적으로 잡식성이면서 가공되고 불로 익힌 음식을 먹는데 적합한 작은 이빨로 진화한 것으로 생각됩니다.
현대 인류의 이빨은 도구나 불 없이 있는 그대로의 식물과 동물을 먹기 힘들 정도로 작고 힘이 약해진 상태입니다. 이렇게 이빨과 턱, 소화기관에 들어가는 에너지를 줄인 대신 뇌에 들어가는 에너지를 극적으로 높인 것이 인간의 진화 방향이었다고 할 수 있을 것입니다. 인간은 먹는 것에 따라 진화한 것 못지 않게 진화함에 따라 먹는 게 바뀐 동물이기도 할 것입니다.
참고
https://phys.org/news/2025-07-diet-drove-physical-evolution-early.html
Luke D. Fannin et al, Behavior drives morphological change during human evolution, Science (2025). DOI: 10.1126/science.ado2359. www.science.org/doi/10.1126/science.ado2359.
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