380만 년 전 원인, 인류사를 이렇게 바꿔 쓴다.

380만 년 전 원인, 인류사를 이렇게 바꿔 쓴다.

 

획기적인 발견, 새롭게 인류의 진화사를 해설

 

아프리카 에티오피아에서 염소 울을 만들려고 지면을 파고 있던 남자가 특별한 뼈를 발견하였다. 약 380만 년 전에 사망한 인류의 조상의 거의 완전한 두개골이다.

2019년 8월 28일 과학지 <네이쳐>에 발표된 논문에 따르면 이 두개골은 오스트랄로피테쿠스 아나멘시스(아나멘시스 원인)의 것이라고 판명하였다.

지금까지 발견된 오스트랄로피테쿠스 속(150만-400만 년 전에 살았던 초기인류)의 두개골 중 가장 오랜 것이다.

아나멘시스 원인(猿人)은 오스트랄로피테쿠스 속중에서도 조기(早期)의 그룹으로 두개골이 발견된 것은 이것이 처음이다.

논문의 필두 저자인 미국 그리브란트 자연사박물관의 고인류학자 요하네스 하일레=셀라시에씨(Johannes Haile Selassie)는 <380만 년 전의 인류의 선조는 어떤 얼굴을 하고 있었을까 하고 생각하는 것으로 시간을 거슬러 올라갈 수가 있었다. 마음이 떨리는 순간이다.>하고 말한다.

이 발견은 인류 진화사의 빈 큰 구멍을 매워줄 것이다. 이만큼 오랜 사람의 족속의 화석은 매우 진기한데다가 발견하여도 뼈의 일부만인 경우가 많았다. 그러나 이번에 발견된 두개골은 거의 완전해서 초기의 인류가 어떻게 생활하고 진화했는가에 대하여 많은 사실을 분명하게 해줄 것이다.

미국 미주리대학의 고인류학자 카롤 워드(Carol Ward) 씨는 <이것이야말로 우리들이 기다리고 있었던 두개골이다.>고 말한다. 씨는 이번 연구에는 관여하고 있지 않다. <사람 속의 두개골은 매우 드문 보물이다. 이만큼 오래고 완전한 두개골의 발견은 거의 전례가 없다.>

오스트랄로피테쿠스란 무엇인가?

 

복잡하게 얽혀진 인류의 가계도는 400만 년 이상 아프리카에서 살았던 알디피데쿠스속이나 사헤란드로푸스속 등의 영장류까지 거슬러 올라갈 수가 있다. 사람 속(호모속)이 출현한 것은 300만 년 전으로 그 이전부터 인류 진화의 역사를 그려온 것이 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스(아파르원인) 등 오스트랄로피테쿠스의 사촌이었다.

아파르원인은 과학자가 <루시>라 부르는 개체가 특히 유명하여 그 이전의 영장류보다도 큰 뇌를 가지고 이족보행이 가능하고 다종다양한 것들을 먹을 수 있는 강한 턱을 가지고 있었다. 아파르원인이 최성기를 맞이한 350만 년 전경 기후변동에 의하여 동아프리카의 기온이 저하하고 건조가 진행되어서 그들이 살고 있던 삼림은 축소되어 갔다. 이윽고 아파르원인이나 그 그러나 이런 특징을 가진 생물은 아파르원인이 최초는 아니었다. 1995년 과학자들은 보다 오랜 오스트랄로피테쿠스 속으로 아파르원인의 조상일는지 모를 아나멘시스원인을 기재하였다. 그러나 아나멘시스원인은 언제까지도 수수께끼의 인류인 채로였다. 몇 개의 이빨과 턱의 파편 밖에 발견되지 않았기 때문이다. 미국 시카고대학의 고인류학자 제레이 알아렘세게도(Zerey Alemzegedo) 씨는 <아파르원인의 두개골은 많이 발견되었으나 더 오랜 오스트랄로피테쿠스속의 얼굴은 몰랐었다.>고 말한다. 게다가 그는 이번의 연구에는 관여하지 않았다.

그것이 보이기 시작한 계기는 2016년 2월 10일 에티오피아의 아리 베레이노 씨에 의한 우연한 발견이었다.
후계자들은 보다 펼쳐진 다양한 환경을 이용할 수 있게 진화해갔다.

 

연구자는 뛰며 기뻐하였다.

 

당시 하일레 = 셀라시에 씨가 공동으로 이끄는 원정대가 에티오피아 아파르 지역의 워란소 = 미루에서 발굴 작업을 실시하고 있으며, 베레이노 씨는 그곳에서 4 킬로 정도 떨어진 곳에서 염소를 기르고 있었다. 하일레 = 셀라시에 씨에 따르면, 베레이노 씨는 몇 년 전부터 그의 팀에 고용 해주길 바라고 있었다. 그는 가끔 침식 된 바위 속에서 화석이 나오고 있다고 말해왔지만, 하일레 = 셀라시에 씨가 과거에 그 장소를 방문 할 때는 아무것도 발견되지 않았다고 한다.
그날, 염소 울을 넓히려고 땅을 파고 있었다. 베레이노 씨는 사암의 표면에서 뼈가 노출되어있는 것을 발견했다. 베레이노 씨는 현지 관리에게 말하였다. 그 관리도 하일레 = 셀라시에 씨가 관심을 갖는 것이라고 확신했다.
관리는 하일레 = 셀라시에 씨의 캠프에 연락했지만 여전히 의심했다. 하일레 = 셀라시에 씨는 화석을 발견 한 장소를 표시해 두고 캠프까지 오도록 베레이노 씨에게 전해달라고 만 대답을 했다. 관리가 베레이노 씨를 데리고 가니, 하일레 = 셀라시에 씨는 곧 큰 발견이라는 것을 깨달았다. 베레이노 씨가 발견 한 것은 고대의 사람 속의 턱뼈였다.
하일레 = 셀라시에 씨는 현장에서의 작업을 중단하고 베레이노 씨의 염소 울까지 걸어 갔다.

그리고 베레이노 씨가 위턱뼈를 발견 한 장소에서 불과 몇 십 센티 안 되는 장소에서 이번에는 하일레 = 셀라시에 씨가 두개골의 나머지의 대부분을 찾아냈다.

<그 자리에서 깡충 깡충 뛰었노라.>고 하일레 = 셀라시에는 말했다.

<나의 그런 모습을 본 관리는 현지 친구들에게 "선생님은 어떻게 됐어? 이상해진 건가? "라고 말하고> 있었다.
위턱뼈와 나머지 뼈가 딱 맞는지 확인 한 하일레 = 셀라시에 씨는 화석을 캠프로 가지고 왔다. 독일 막스 플랑크 진화 인류학 연구소의 고생물학자로 원정대의 일원이며 논문 공동 저자인 스테파니 메리로 씨는 <그렇게 행복한 그를 본 것은 처음이었습니다.>라고 말한다.<말도 나오지 않을 정도 손은 떨리고 있었습니다.>

 

시계 장치가 된 화산재

 

다음날 하일레 = 셀라시에 씨와 메리로 씨는 발굴 팀을 이끌고 현장을 다시 방문했다.

어떤 작은 뼈 조각이라도 찾으려고 결심한 그들은 뼈가 출토 된 곳에서 5 미터 범위의 흙을 철저하게 채로 걸렀다. 발굴 작업은 악취와의 싸움이었다.

발굴 지역의 일부에는 염소의 배설물이 모여서 몇 년 동안 배설물이 30 센티미터의 층을 이루고 있었기 때문이다. 그러나 그 보람은 있었다.

그로부터 며칠 사이에 발굴 팀은 염소 똥 아래에서 중요한 광대뼈를 포함한 두개골의 나머지 부분을 찾을 수 있었다. 연구실로 돌아온 그들은 발굴 된 두개골의 턱뼈와 이빨이 아나멘시스 원인의 그것과 매우 유사함을 깨달았다.

그러면 이 아나멘시스 원인은 언제, 어떻게 살다가 죽어간 것일까?
이 점을 밝히려고 미국 케이스 웨스턴 리저브 대학교의 비벌리 세일러 씨가 이끄는 지질학자 팀이 현장의 지면을 상세히 조사하였다.

그들은 응회암(고대 화산 분화에 의해 쏟아진 화산재가 퇴적하여 된 암석) 층을 찾았다.

응회암 구성 광물의 일부는 미량의 방사성 칼륨을 포함하고 있다. 이 물질은 광물이 형성된 때부터 오늘까지 시계처럼 정확하게 방사성 붕괴를 해왔다.

방사성 붕괴의 산물을 계산하여 그 결정 나아가 응회암 전체가 형성된 연대를 특정 할 수가 있다.

두개골의 연대를 특정하기 위해서는 두개골이 묻혀 있던 퇴적물의 상하 지층의 응회암이 필요했다.
<네이처>에 발표 된 두 번째 논문에서 세일러 씨 팀은 두개골의 위층의 응회암은 376 만 ~ 377 만 년 전, 아래층의 응회암은 380 만년 이상 전의 것이라 했다. 두개골이 묻힌 장소의 환경도 밝혀졌다. 거기는 호수에 가까운 강 삼각주로 주위는 관목 숲이었다고 한다.

<이 사람은 강변이거나 호숫가에서 죽은 것일 것이다. 그 후 시체는 삼각주에 옮겨져 그곳에 묻힌 것입니다.>라고 세일러는 말했다.

 

진화의 역사를 바꿔 쓰는 발견

 

380만 년 전 인류 아나멘시스 원인의 복원된 얼굴

발견 된 두개골의 얼굴은 많은 점에서 연구자의 예상과 잘 맞았다.

현대인의 얼굴이 편평한 것과는 대조적으로, 아나멘시스 원인의 얼굴은 다른 오스트랄로피테쿠스 속처럼 갸름하고 턱이 튀어 나와 있다. 이빨과 턱의 크기도 예상대로였다.

후기 오스트랄로피테쿠스 속은 단단한 것을 먹는데 필요한 뼈와 근육에 맞게 넓은 얼굴을 하고 있었다.

한편, 아나멘시스 원인은 얼굴은 더 초기 영장류보다 튼튼하지만, 후기의 동료들만큼 크지 않았다.
하지만 하일레 = 셀라시에 씨와 메리로 씨의 고찰이 바르다면 ,이 두개골은 아파르 원인의 진화에 대한 새로운 문제를 제기 할 수 있다.
초기 사람 족의 두개골의 주요 특징 중 하나는 두개골 안와(眼窩/눈구멍) 뒤가 좁다는 것이다.

더 원시적인 사람 족은 새로운 사람 족에 비해 두개골이 좁아지고 있다. 그리고 아나멘시스 원인의 새로운 두개골은 안와 뒤가 상당히 좁다.

이 특징에서 1981 년에 발견 된 390 만 년 전 오스트랄로피테쿠스 속의 두개골 조각 "비로데리 (Belohdeli) 전두골」의 분류가 밝혀졌다.
최초의 비로데리 전두골(前頭骨/이마 뼈)이 발견되었을 때 일부 연구자는 아파르 원인의 것이 아닐까 하고 생각하였으나 확신은 가질 수 없었다.

아나멘시스 원인이 발견되자 더욱 알 수 없게 되었다.

아나멘시스 원인의 전두골(이마 뼈)이라고 알 수 있는 뼈가 발견되지 않았기 때문에 그 뼈가 아나멘시스 원인의 것인지 확인할 수 없었기 때문이다.
<이 화석은 몇 십 년 동안 분류학에서 애매한 곳에 있었습니다.>라고 메리로 고 말했다.
새로운 두개골을 손에 넣은 메리로(Meriro's) 씨와 하일레 = 셀라시에 씨는 비로데리 전두골(이마 뼈)은 아나멘시스 원인이 아니고 아파르 원인의 것이라고 말한다.
비로데리 전두골은 이번에 발견 된 두개골보다 오랜 것이기 때문에 이 발견은 아나멘시스 원인과 아파르 원인의 생존시기가 380 만 년 전부터 390 만 년 전에 걸쳐 겹쳐 있었다는 것을 시사하고 있다고 한다.

이것은 인류의 진화 역사를 고쳐 써야 한다는 제안이다.

과학자들은 지금까지 아나멘시스 원인이 진화하여 아파르 원인이 되고 이 직선적인 과정에 중복은 없다고 생각하고 있었다.

그러나 연구자들은 이번 390 만 년 전까지에 아나멘시스 원인의 일부가 아파르 원인으로 진화하고 나머지는 아나멘시스 원인인 채로 있었다고 주장한다.
일부의 과학자들은 그들이 말하는 것처럼 진화의 시나리오를 확인하려면 더 많은 샘플이 필요하다고 지적한다.

미국 애리조나주립대학 인류기원연구소의 고인류학자 윌리엄 킨베루(William Campbell) 씨는 <확신을 갖기 위해서는 같은 시대나 다른 시대의 많은 표본이 필요합니다.>라고 말한다.

씨는 이번 연구에 관여하지 않았다.

<단 2 개의 표본에서 진화의 경로에 대해서 강력한 주장을 할 수는 없습니다.>
연구팀은 아나멘시스 원인과 아파르 원인의 식사나 생활양식의 차이 등 더 자세한 연구를 계획하고 있다

그들은 지금도 자신들을 되돌아보게 한 화석을 손에 넣은 기쁨과 싸우면서 연구를 진행하고 있다.
<완전히 익숙한 얼굴이지만 볼 때마다 경이로운 생각에 가슴 뿌듯합니다.>라고 메리로는 말한다. <이 얼굴을 보고 다양한 연구 아이디어를 가질 수 있는 것은 최고입니다.>

글 = Michael Greshko / 번역 = 사에 사요코(三枝 小夜子)의 번역을 재 번역함.

* 출처=https://natgeo.nikkeibp.co.jp

* 제공사진（２０１９년 로이타ー／Matt Crow/Cleveland Museum of Natural History）