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가장 완벽한 오스트랄로피테쿠스 리틀 풋의 두개골을 복원하다.



 (Little Foot skull (StW 573). Credit: Wits University)


(Creating a digitalized image of the skull using synchrotron X-ray micro computed tomography at Diamond Light Source (Oxfordshire, UK). Credit: Diamond Light Source)

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오스트랄로피테쿠스는 호모 속 이전에 존재했던 호미닌으로 인간을 포함한 호모 속의 조상으로 생각되고 있습니다. 특히 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스가 직계 조상으로 유력합니다. 오스트랄로피테쿠스는 비교적 화석이 많이 발견되어 많은 연구가 진행되어 있는데, 이 가운데 가장 유명한 것은 루시(Lucy)입니다. 루시는 골격의 40%가 보존되어 오스트랄로피테쿠스 연구에 큰 기여를 했습니다.

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루시의 발견 이후 수십 년이 지난 후에 과학자들은 남아프리카 공화국의 스털크폰테인 (Sterkfontein, South Africa)에서 더 완전한 오스트랄로피테쿠스의 화석을 발견했습니다. 처음에는 누구의 것인지 알 수 없는 발 화석에서 시작해 리틀 풋 (Little foot)이라는 명칭이 붙은 이 화석은 1994-1998년부터 본격적인 발굴이 시작됐습니다. 다만 주변 암석과 분리하는 과정이 오래 걸려 완전한 발굴은 2017년에야 끝났습니다.

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(동영상)

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리틀 풋의 연대는 논쟁이 있지만 아마도 200-300만 년 사이로 추정됩니다. 표본 명칭은 StW 573이며 키는 1.2-1.3m 정도였던 것으로 보입니다. 아파렌시스 종일 가능성이 가장 크지만, 사실 정확히 어떤 종인지에 대해서도 아직 논쟁이 계속되는 호미닌으로 치열한 과학적 연구의 대상이 되고 있습니다. 이렇게 논쟁이 있는 이유 중 하나는 골격이 완전하긴 한데, 두개골 화석이 사진처럼 일부 변형되고 파편화 됐기 때문입니다.

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프랑스 고생물학·진화·고생태계·고영장류학 연구실(PALEVOPRIM), 프랑스 국립과학연구센터 (CNRS), 푸아티에 대학교의 아멜리 보데 (Amélie BEAUDET Laboratoire de Paléontologie, Évolution, Paléoécosystèmes et Paléoprimatologie (PALEVOPRIM), CNRS, Université de Poitiers)가 이끄는 연구팀은 리틀 풋의 두개골에 대한 역대 가장 세밀한 복원을 진행했습니다.

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리틀풋의 두개골을 손상시키지 않고 파편들을 가상으로 분리하고 재배치하려면 디지털 복제본을 만드는 것이 필수적입니다. 그러나 기존의 X선 스캐닝 기술에는 한계가 있었습니다. 화석화 과정에서 리틀풋의 두개골에는 연조직이 사라지고 퇴적물로 채워졌는데, X선은 밀도가 높은 퇴적층을 투과하기 어려워 이미지 품질이 열악했습니다. 여러 차례 X선 스캐닝이 실패한 후 연구팀은 더욱 강력한 대안인 싱크로트론 방사선 스캐닝을 선택했습니다. 싱크로트론은 초고해상도 이미지(마이크론 또는 그 이하 규모)를 생성하는 데 사용되는 고에너지 입자 가속기입니다.

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연구팀은 리틀풋의 두개골을 영국으로 가져가 다이아몬드 라이트 소스 싱크로트론의 I12 빔라인(I12 beamline of the Diamond Light Source synchrotron)에서 스캔 작업을 진행했습니다. 2019년 영국으로 옮겨간 리틀 풋의 두개골은 여기서 21마이크로미터 두께로 스캔됐는데, 무려 9000장에 달하는 스캔 결과와 수 테라바이트의 데이터가 생성됐습니다.

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연구팀은 케임브리지 대학의 슈퍼컴퓨터를 통해 이를 다시 랜더링해 완전한 3D 이미지를 확보할 수 있었습니다. 그 결과 연구팀은 리틀 풋의 두개골에 대해 중요한 사실 두 가지를 확인할 수 있었습니다. 첫 번째는 리틀 풋의 안와 (눈이 들어가는 위치)가 상대적으로 크다는 것입니다. 리틀 풋 같은 오스트랄로피테쿠스가 특히 시각 정보에 의존했다는 점을 시사하는 결과입니다.

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두 번째는 리틀 풋이 동아프리카에서 발견된 오스트랄로피테쿠스와 비슷한 특징을 많이 공유하고 있다는 것입니다. 따라서 이 시기까지는 두 그룹이 크게 구분되지 않았다가 이후 남아프리카에서 독자적인 진화를 거듭하게 된 것으로 추정됩니다.

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리틀 풋은 여전히 많은 미스터리를 가지고 있습니다. 정확히 진화계통상 어디에 속하고 연대는 정확히 언제인지 기본적인 정보에 대해서도 아직 논쟁이 있습니다. 하지만 역대 가장 완벽한 오스트랄로피테쿠스 화석으로 이렇게 연구가 계속되면 앞으로 많은 정보를 제공할 것으로 기대됩니다. 이번 수집한 두개골 3D 데이터는 누구나 볼 수 있도록 공개됐습니다.

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참고

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https://phys.org/news/2026-03-foot-australopithecus-skeleton-date.html

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Virtual reconstruction and comparative study of the face of StW 573 (“Little Foot”) - Scientific Publications of the Muséum national d'Histoire naturelle, Paris

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https://en.wikipedia.org/wiki/Little_Foot

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