데니소바인 Q&A

작금 세계 고인류학계는 데니소바인 두개골 출현으로 핵폭탄이 투하되어 설왕설래하고 있으니, 우리 또한 이 소식을 민감하게 받아들여야 하는 까닭은 우리 직접 조상인 호모 사피엔스 등장 직전 한반도를 활보한 멸종 인류종이 자칫하면 데니소바인이 될 가능성이 어느 때보다 큰 때문이기도 하다. 

이러다가 석장리며 전곡리며 하는 구석기를 남긴 주인공이 데니소바인이 되지 마란 법도 없다. 물론 아래에 정리한 데니소바인 선행 연구성과에 의하면 아직 그럴 가능성이 적기는 하지만, 워낙 알려진 사례가 적어서 그렇지 앞으로 무슨 일이 벌어질지 아무도 모른다. 

두개골 출현에 즈음해 현재까지 이룩한 데니소아바인에 대한 모든 것을 라이브 사이언스가 다음과 같은 특집을 꾸렸으니, 그 연구가 어디까지 왔는지를 점검하는 데는 실로 요긴한 아티클이라 하겠다.  

 

데니소바인으로 드러난 중국 하얼빈 드래곤 맨

 

약 3만 년 전 멸종한 아시아 고대 인류 데니소바인 탐구

현재 멸종된 이 인류는 무려 20만 년 전까지 역사를 거슬러 올라간다.

데니소바인Denisovans은 네안데르탈인Neanderthals과 함께 현생 인류와 가장 가까운 멸종된 친척이다.

과학자들이 데니소바인 존재를 발표한 것은 2010년이 되어서였으며, 그들에 대한 많은 정보가 아직 밝혀지지 않았다.

그러나 화석과 유전적 증거에 따르면 데니소바인은 시베리아와 티베트 추운 산악 지대부터 동남아시아 정글에 이르기까지 다양한 지역과 환경에서 살았다고 추정된다.

데니소바인의 발견

네이처(Nature)지에 따르면, 러시아 과학자들은 2008년 여름 시베리아 남부 알타이 산맥 데니소바 동굴Denisova Cave에서 데니소바인(deh-NEESE'-so-vans)과 관련된 최초의 화석을 발굴했다.

리키 재단Leakey Foundation에 따르면, 이 동굴은 1700년대까지 데니스Denis라는 은둔자가 사용했는데, 이 때문에 오늘날의 명칭인 러시아어 "데니스의 동굴cave of Denis"이 유래되었다고 한다.

네이처에 따르면, 데니소바 동굴에서 이전에 진행된 발굴 작업에서는 수십 년 전 연구 결과 네안데르탈인 것으로 추정되는 석기 유물이 발견되었다.

따라서 과학자들이 데니소바인 화석을 처음 발굴했을 때, 그들은 이 유해가 네안데르탈인의 것이라고 생각했다.

그러나 이후 이 화석에서 추출한 고대 DNA를 분석한 결과, 정반대의 결과가 나왔다.

 

데니소바 동굴

2008년, 연구진은 네안데르탈인의 완전한 유전체를 최초로 분석했지만, 동굴에서 발견된 3만 년에서 5만 년 된 손가락 뼈 조각은 지금까지 알려지지 않은 완전히 다른 인류 계통에 속했다.

과학자들은 2010년 네이처(Nature)에 이 발견을 발표했다.

런던 자연사 박물관의 고인류학자 크리스 스트링거(Chris Stringer)는 라이브 사이언스(Live Science)와의 인터뷰에서 "아주 작은 손가락 뼈 조각에서 이를 밝혀낸 것은 놀라운 기술적 성과"라고 말했다.

데니소바인의 진화

데니소바인 존재를 밝힌 2010년 네이처(Nature) 연구는 이들이 네안데르탈인과 가까운 친척임을 밝혔다.

이후 2013년 네이처(Nature)에 발표된 연구에서는 네안데르탈인과 데니소바인의 기원이 된 계통이 약 55만 년에서 76만 5천 년 전 사이에 현생 인류의 조상으로부터 분리되었다고 추정했다.

네안데르탈인과 데니소바인의 조상은 약 38만 1천 년에서 47만 3천 년 전 사이에 서로 갈라졌다.

독일 튀빙겐 에버하르트 칼스 대학교 고고학 연구소  Institute for Archaeological Sciences at the Eberhard Karls University of Tübingen 소장이자 고인류학자인 카테리나 하르바티Katerina Harvati는 Live Science와의 인터뷰에서 "데니소바인과 네안데르탈인은 현생 인류와 가장 가까운 친척이다"고 말했다. 

 

데니소바 동굴 출토 데니소바인 어금니

2018년 Cell 저널에 실린 한 연구에 따르면 데니소바인은 여러 계통으로 구성되어 있었다.

하나는 북부 시베리아 데니소바인과 가까운 친척 관계였으며 주로 동아시아인에서 발견되는 유전적 유산을 가지고 있었다.

다른 하나는 남부 시베리아 데니소바인과 더 먼 친척 관계였으며 오늘날 파푸아인과 남아시아인에서 주로 발견되는 DNA를 가지고 있었다.

이 두 집단은 약 28만 3천 년 전에 갈라졌다.

이 데니소바인 계통들은 네안데르탈인과 공통된 기원을 공유했다 할지라도, 네안데르탈인이 현생 인류(호모사피엔스)와 구별되는 만큼, 데니소바인들 역시 네안데르탈인과 유전적으로 구별됐다.  

2019년 Cell 저널에 실린 후속 연구에서는 세 번째 데니소바인 계통이 밝혀졌다.

세 데니소바인 계통 간 유전적 차이 수준을 바탕으로, 이 연구는 이 세 번째 계통이 약 36만 3천 년 전에 다른 두 데니소바인과 갈라졌으며, 네안데르탈인과 다른 만큼 다른 데니소바인과도 차이가 있었음을 시사했다.

이 세 번째 계통 DNA는 주로 뉴기니 섬이나 그 근처에 산 현대인들에게서 발견되었다.

스트링거는 "15년 전만 해도 이렇게 흥미로운 발전이 있을 거라고는 상상도 못 했다. 발전 속도와 범위가 너무나 빨랐다"라고 말했다.


데니소바인 표본Denisovan specimens

과학자들은 데니소바인 화석을 극소수만 보유한다. 연구진은 DNA 분석을 통해 작고 심하게 파편화한 데니소바 동굴 화석 8개를 데니소바인으로 확인했다.

여기에는 어금니 3개, 긴 팔 또는 다리 뼈에서 나온 뼈 조각 1개, 뼈 조각 3개, 그리고 손가락 뼈 조각 1개가 포함되는데, 이 화석은 전체 유전체 시퀀싱whole-genome sequencing에 충분한 DNA를 제공하는 유일한 화석이다.

과학자들은 또한 멸종된 계통에 대한 이전 DNA 연구를 바탕으로 연구진이 데니소바인으로 확인한 단백질을 함유한 다른 데니소바인 화석도 발견했다.

이 화석에는 티베트 고원에서 발견된 턱뼈, 라오스 동굴에서 발견된 어금니, 그리고 대만에서 발견된 턱뼈가 포함된다.

티베트 고원의 바이시야 카르스트 동굴Baishiya Karst Cave에서 발견된 갈비뼈 조각 또한 뼈의 고대 단백질 분석 결과 데니소바인의 것으로 밝혀졌다.

 

티벳 고원 출토 데니소바인 턱뼈

이 뼈는 약 3만 2천 년에서 4만 8천 년 전의 것으로 추정되어, 기록상 가장 최근의 데니소바인 중 하나다.

가장 귀중한 데니소바인 표본 중 하나는 중국에서 발견된 "드래곤 맨Dragon Man" 두개골이다.

1933년, 하얼빈의 한 중국인 노동자가 이 두개골을 발견하여 우물에 숨겼다.

그는 죽기 직전 가족에게 이 사실을 알렸고, 가족은 2018년에 이 두개골을 발견하여 박물관에 기증했다.

2021년, The Innovation 저널에 게재된 세 편의 연구는 이 두개골이 새로운 인류 종인 호모 롱기(Homo longi)의 것이라고 주장하며 논란을 일으켰다.

당시 많은 연구자는 이 두개골이 데니소바인인지 의문을 제기했다.

2025년, 두 편의 새로운 연구에서 바로 그 의문이 밝혀졌다. 드래곤 맨(Dragon Man)이 데니소바인이라는 것이다.

최소 14만 6천 년 전의 이 두개골은 알려진 멸종 인류 계통 중 가장 큰 두개골 중 하나다.

현대인과 비슷한 크기의 뇌를 가졌을 가능성이 있지만, 더 크고 거의 네모난 눈구멍, 두꺼운 눈두덩, 넓은 입, 그리고 커다란 이빨을 가지고 있었다.

하르바티는 과학자들이 데니소바인에 대한 증거를 더 많이 발굴할수록, 특히 DNA와 형태학적 증거를 모두 보여주는 표본을 통해 이미 알려진 화석을 추가로 발굴할 가능성이 높아진다고 말했다.

"요즘 고인류학자들은 발굴할 때 잠재적인 유전적 증거에 매우 주의를 기울이고 있기 때문에 그러한 증거를 더 많이 발견할 가능성이 그 어느 때보다 높다."


데니소바인의 이종교배 Denisovan interbreeding

2010년 네이처(Nature)에 실린 연구에 따르면 데니소바인은 현생 인류의 조상과 이종교배를 했으며, 이들의 DNA는 뉴기니, 솔로몬 제도, 바누아투, 뉴칼레도니아, 피지를 포함하는 오세아니아 하위 지역인 멜라네시아 섬에 거주하는 현대 뉴기니인과 부건빌 섬 주민 유전체의 약 4~6%를 차지하는 것으로 나타났다.

이와 대조적으로, 2013년 네이처(Nature)에 실린 연구에 따르면 아시아 본토인과 아메리카 원주민 DNA 중 약 0.2%만이 데니소바인에서 유래한 것으로 나타났다.

데니소바인 DNA는 현생 인류에게 여러 가지 이점을 제공했을 가능성이 있다.

예를 들어, 2014년 네이처(Nature)에 실린 연구에 따르면 데니소바인 유전자 돌연변이가 티베트인과 셰르파인Sherpas이 고지대에서 생활하는 데 도움이 될 수 있다는 사실이 밝혀졌다.

2016년 사이언스(Science)에 실린 연구에서는 데니소바인 DNA가 현생 인류의 면역 체계뿐만 아니라 지방 및 혈당 수치에도 영향을 미쳤을 가능성이 있다는 연구 결과도 발표되었다.

마찬가지로, 2024년 연구에 따르면 5만 년 동안 유전적으로 고립되어 온 파푸아뉴기니인들이 면역 체계에 도움이 되는 데니소바 유전자를 보유하고 있는 것으로 나타났다.

그러나 일부 데니소바 유전자는 유해한 영향을 미칠 수 있다.

2023년 연구에 따르면 데니소바인으로부터 유전된 DNA는 우울증이나 조현병과 같은 신경정신 질환의 위험을 증가시킬 수 있다.

그러나 이러한 연관성을 규명하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다.

이전 연구에서는 네안데르탈인이 현생 인류와 교배했다는 사실이 밝혀졌으며, 2013년 네이처(Nature)에 발표된 연구에 따르면 모든 비아프리카인 유전체에는 1.5~2%의 네안데르탈인 DNA가 포함되어 있는 것으로 추정되었다.
또한, 2018년 네이처(Nature)에 발표된 연구에서는 데니소바인과 네안데르탈인도 서로 교배했다는 사실이 밝혀졌다.

2018년 네이처(Nature) 연구에서는 2012년 데니소바 동굴(Denisova Cave)에서 발견된 길이 2.5cm(1인치)의 뼈 조각을 분석했다.

이 뼈 조각은 정강이뼈나 허벅지뼈와 같은 긴 뼈에서 나왔다.

뼈 바깥쪽 부분의 두께로 미루어 보아 사망 당시 최소 13세였던 여성의 것으로 추정되었으며, 탄소 연대 측정 결과 이 화석은 5만 년 이상 된 것으로 나타났다.

이 화석의 DNA는 이 화석이 최초로 알려진 데니소바인-네안데르탈인 혼혈이라는 사실뿐만 아니라, 이 개체의 데니소바인 아버지에게 적어도 한 명의 네안데르탈인 조상이 있었음을 밝혀냈으며, 아마도 그의 생전 300~600세대 전으로 거슬러 올라갈 수 있다.

 

드래곤 맨

결론적으로, 이 단일 발견은 네안데르탈인과 데니소바인 간 여러 상호작용 사례를 밝혀내는 데 도움이 되었다.

또한, 과학자들은 십 대 소녀의 네안데르탈인 어머니가 데니소바 동굴에 이전에 산 다른 네안데르탈인보다 서유럽 네안데르탈인과 유전적으로 더 유사하다는 것을 발견했다.

이 발견은 네안데르탈인이 수만 년 동안 서유라시아와 동유라시아 사이를 이동했음을 시사한다.

지금까지 과학자들은 데니소바 동굴에서 단 여섯 명의 유전체만 분석했다.

이 여섯 명 중 한 명이 네안데르탈인 부모와 데니소바인 부모를 가졌다는 발견은 통계적 관점에서 볼 때, 두 집단이 상호 작용할 때마다 이종교배가 흔했을 가능성을 시사한다고 연구진은 밝혔다.

데니소바인은 어디에 살았을까?

2025년 현재, 과학자들은 시베리아, 중국, 대만, 라오스 유적에서 데니소바인 유해를 발굴했다.

이 화석 데이터는 멜라네시아에 거주하는 현생 인류에게서 발견된 데니소바인의 유전적 증거와 일치한다.

 

데니소바 동굴

티베트 고원에서 발견된 데니소바인 턱뼈 화석 증거는 또한 이 데니소바인 집단이 고산지대와 추운 기후에 적응했음을 보여주었다.

데니소바인은 언제 살았을까?

2010년 네이처(Nature)에 데니소바인의 존재를 처음 밝힌 연구에 따르면, 데니소바인은 약 3만 년에서 5만 년 전 데니소바 동굴에 살았다.

2021년 네이처 생태학 & 진화(Nature Ecology & Evolution)에 발표된 연구에 따르면, 지금까지 발견된 가장 오래된 데니소바인 화석은 약 20만 년 전의 것이다.

이 뼈들 역시 데니소바 동굴에서 발굴되었다.

결론적으로, 이러한 연구 결과는 데니소바인이 현대인과 가장 가까운 친척인 네안데르탈인과 동시대에 살았음을 시사한다.

데니소바인은 어떤 모습이었을까?

2019년 Science Advances 저널에 실린 데니소바인 손가락 뼈에 대한 연구에서는 이 뼈가 약 13.5세 청소년 여성에게서 발견되었을 가능성을 시사했고, 2019년 Cell 저널에 실린 또 다른 연구에서는 이 뼈가 어두운 피부, 갈색 머리카락, 갈색 눈을 가졌을 가능성을 시사했다.
 
2019년 Cell 연구는 이 뼈가 네안데르탈인처럼 낮은 이마와 돌출된 턱, 그리고 거의 없는 턱을 가졌을 가능성을 시사했다.

그러나 데니소바인은 네안데르탈인이나 현생 인류보다 훨씬 긴 치열(즉, 위아래 치아 열이 더 멀리 돌출됨)을 가졌을 가능성이 있으며, 두개골 윗부분이 눈에 띄게 넓었을 가능성도 있다.

이러한 차이점 외에도 데니소바인 화석이 매우 적기 때문에 데니소바인 모습을 아는 것은 여전히 어렵다고 하르바티는 말했다.
 
"하지만 일반적으로 그들은 우리보다는 네안데르탈인과 더 비슷했을 것으로 예상한다.

왜냐하면 그들은 우리보다 서로 더 가까운 친척이기 때문이다"고 그녀는 말했다.

 

복원한 데니소바인. 험상궂다.

예를 들어, "네안데르탈인과 비교적 가까운 진화적 관계를 볼 때, 그들은 몸집이 크고 뇌도 컸을 것으로 추측할 수 있다"고 스트링거는 말했다.

더 나아가, "비교적 추운 환경에 산 그 집단들(모두가 그런 것은 아니었지만)은 굵은 몸통과 비교적 짧고 넓은 몸을 가졌을 것으로 예상할 수 있다" 스트링거는 데니소바인 유전체를 이용해 그들의 모습을 예측하는 연구가 진행 중이라고 덧붙였다.


데니소바인의 문화, 도구, 그리고 식습관

2021년, 과학자들은 데니소바인과 관련된 최초의 석기를 발굴했다.

Nature Ecology & Evolution에 게재된 연구에 따르면, 이 유물들은 현재까지 발굴된 데니소바인 화석 중 가장 오래된 화석과 관련이 있는 것으로 나타났다.

이 연구에서 연구진은 데니소바 동굴에서 발견된 3,791개 뼈 조각을 조사했다.

그들은 멸종된 계통에 대한 이전 DNA 연구를 바탕으로 데니소바인으로 추정되는 단백질을 찾았다.

과학자들은 데니소바인 뼈 세 개를 발견했다.

화석이 발견된 지층을 근거로 연구팀은 이 화석이 약 20만 년 전의 것으로 추정했다.

이 지층에는 데니소바인의 삶과 행동에 대한 중요한 고고학적 단서가 될 수 있는 석기 유물과 동물 유해도 포함되어 있었다.

이전에는 데니소바인 화석이 이러한 고고학적 유물이 없는 지층이나 네안데르탈인 유물이 포함되어 있었을 가능성이 있는 지층에서만 발견되었다.

이번 발견은 데니소바인 유골이 이전 연구에 따르면 오늘날과 비슷한 기후로 따뜻했던 시기, 즉 활엽수림과 탁 트인 대초원을 포함하여 인류에게 유리했던 지역에서 발견되었음을 시사한다.

동굴에서 발견된 도살되고 불태워진 동물 유해는 데니소바인이 사슴, 가젤, 말, 들소, 털코뿔소를 잡아먹었을 가능성을 시사한다.

데니소바인 화석과 같은 층에서 발견된 석기 유물은 대부분 긁는 도구scraping tools로, 동물 가죽을 처리하는 데 사용되었을 가능성이 있다.

이러한 도구의 원재료는 동굴 입구 바로 바깥에 있는 강 퇴적물에서 나왔을 가능성이 높으며, 강은 먹이를 유인하는 수원 역할을 했을 가능성이 높다.

이 화석과 관련된 석기 유물은 북아시아나 중앙아시아에서는 직접적인 유사점이 없다.

그러나 25만 년에서 40만 년 전 이스라엘에서 발견된 유물과 일부 유사성을 보이는데, 이 시기는 불을 일상적으로 사용하는 등 인류 기술의 주요 변화와 관련이 있다고 연구진은 지적했다.

데니소바인 갈비뼈 조각을 발견한 2024년 연구에서는 이 고대 인류가 푸른 양blue sheep(바랄bharal이라고도 알려진 염소 종)을 대량으로 도살하여 먹었다는 사실이 밝혀졌다.

푸른 양은 오늘날에도 히말라야에 서식한다.

이 지역의 고대 뼈에서 발견된 도살 흔적에 따르면, 데니소바인은 야크, 얼룩하이에나spotted hyenas, 늑대, 티베트여우Tibetan foxes, 눈표범snow leopards, 황금독수리golden eagles, 꿩common pheasant 등 다른 동물도 먹었던 것으로 보인다.

데니소바인들은 고기, 골수, 가죽, 뼈를 얻기 위해 이 동물들을 도살했을 가능성이 높으며, 이러한 뼈는 도구로 가공될 수 있다고 연구 저자들은 기술했다.

연구진은 "이는 데니소바인들이 마지막 빙하기-간빙기-빙하기 주기 동안 고지대 티베트 고원에서 생존하기 위해 이용 가능한 동물 자원을 최대한 활용했음을 보여준다"고 밝혔다.

데니소바인들은 왜 멸종했을까?

데니소바인들이 왜, 어떻게 멸종했는지는 아직 불확실하다.

스트링거는 4만 년에서 5만 년 전 사이 호모 사피엔스 개체군 확장과 그에 따른 자원 경쟁이 데니소바인 멸종의 한 가지 원인일 가능성이 있다고 말했다. 

그는 또한 데니소바인들이 우리 종의 유전자 풀에 흡수되었을 가능성도 있다고 덧붙였다.

"하지만 이는 아직 완전히 밝혀지지 않은 의문"이라고 하바티는 말했다.