1만년 간격 두고 같은 시베리아 동굴 두 네안데르탈인은 먼 친척이었다

러시아 데니소바 동굴에서 발견된 11만 년 된 네안데르탈인 뼈 조각. (사진 제공: 디옌도 마실라니)

 
연구진이 러시아 데니소바 동굴Denisova Cave에서 발견된 네안데르탈인 뼈 조각에서 DNA를 추출했으며, 이 유전체 분석을 통해 네안데르탈인 집단이 얼마나 작고 고립되었는지에 대한 새로운 사실이 드러나고 있다.

1만 년 간격을 두고 같은 동굴에 산 두 네안데르탈인이 먼 친척 관계였다는 사실이 시베리아 알타이 산맥에서 발견된 11만 년 된 작은 뼈 조각을 통해 밝혀졌다.

이 뼈 조각은 현재까지 네안데르탈인 전체 유전체 정보를 모두 복원한 네 번째 사례로, 약 3만 4천 년 전 멸종하기 훨씬 이전 네안데르탈인들이 얼마나 작고 고립된 집단이었는지에 대한 중요한 정보를 제공한다.

연구진은 네안데르탈인과 데니소바인이 약 30만 년 동안 간헐적으로 거주한 데니소바 동굴에서 뼈 조각을 발견했다.

월요일(3월 23일) PNAS 저널에 발표된 연구에서 연구진은 11만 년 된 네안데르탈인 남성(D17) 유전체를 다른 세 명의 완전한 네안데르탈인 유전체와 비교해 네안데르탈인 인구 구조를 더 잘 이해하고자 했다.

연구진은 D17의 유전체를 같은 동굴에서 발견된 12만 년 전 여성 네안데르탈인(D5) 유전체와 비교했다.

그 결과, D5는 D17의 직계 조상은 아니지만, 두 네안데르탈인은 공통 조상으로 연결된 매우 가까운 계통에 속하는 것으로 나타났다.

연구진은 이러한 먼 생물학적 관계가 네안데르탈인이 알타이 지역에 오랫동안 거주했음을 시사한다고 밝혔다.

"하지만 데니소바 동굴은 단일하고 지속적인 집단이 점유했던 장소라기보다는 시간이 흐르면서 이 네안데르탈인 집단들이 반복적으로 사용한 더 넓은 지역의 일부였을 가능성이 높다"고 이번 연구 제1저자인 예일 의과대학 유전학 교수 디옌도 마실라니Diyendo Massilani는 라이브 사이언스와의 이메일 인터뷰에서 밝혔다. 
 

네안데르탈인 D17과 다른 네안데르탈인과의 관계. (A) 연구에 사용된 고해상도 네안데르탈인 게놈 위치. (B) 네안데르탈인 D17에서 발견된 미진단 뼈 조각 사진. (C–F) 네안데르탈인 게놈 간 상대적 파생 대립유전자 공유율. D-통계량(D-(ind1, ind2; ind3, Mbuti))을 사용해 계산했다. 여기서 ind3는 (C) 네안데르탈인 D17, (D) 네안데르탈인 D5, (E) 네안데르탈인 Chag8 또는 (F) 네안데르탈인 Vi33.19 중 하나다. https://doi.org/10.1073/pnas.2534576123

이번 연구 결과는 알타이 지역 네안데르탈인이 50명 이하 매우 작고 고립된 집단에서 살았으며, 근친교배의 유전적 특징이 강하게 나타났다는 점을 밝혀냈다.

구체적으로, 연구진은 분석 대상 개체들의 DNA가 상당 부분 동일하다는 사실을 발견했는데, 이는 부모가 매우 가까운 친척 관계였음을 시사한다. 예를 들어 사촌 관계였을 가능성이 높다.

이번 연구는 네안데르탈인이 우리 인류보다 더 작고 고립된 집단에서 살았다는 기존 연구들을 뒷받침한다.

2022년 연구에서는 알타이 네안데르탈인 공동체 구성원이 약 20명에 불과했다고 밝혔으며, 또 다른 연구에서는 한 집단이 약 5만 년 동안 고립되어 있었다는 증거를 제시했다.

많은 연구자는 근친교배와 고립을 약 3만 4천 년 전 네안데르탈인 멸종 원인으로 지목했다.

그러나 이번 연구 결과는 네안데르탈인이 극심한 고립과 소규모 집단 생활 속에서도 오랜 기간 생존할 수 있었음을 시사한다.

마실리아니 연구팀은 또한 알타이 네안데르탈인이 후대 유럽 네안데르탈인과는 매우 다르다는 사실을 발견했다.

유전자 분석 결과, 알타이 네안데르탈인 D17은 유럽 네안데르탈인이나 알타이 지역 후대 네안데르탈인 집단보다 D5와 유전적으로 더 가까운 것으로 나타났다.

이는 동유라시아와 서유라시아 네안데르탈인 집단이 비교적 짧은 시간 안에, 그리고 비교적 좁은 지리적 영역 내에서 유전적으로 서로 다른 양상을 보이게 되었음을 시사한다.

마실라니 연구원은 "우리가 유전체 정보를 확보한 개체들이 평균적으로 약 5만 년 동안만 분리되었음에도 그들은 오늘날 가장 뚜렷하게 구분되는 인류 집단들, 예를 들어 약 30만 년 전에 분리된 중앙아프리카와 파푸아뉴기니 사람들 사이에서 볼 수 있는 것과 유사한 수준의 유전적 차이를 보였다"고 말했다.

마실라니는 네안데르탈인 집단이 규모가 작고 고립되어 있었기 때문에 유전적으로 서로 훨씬 더 빨리 구별되었을 가능성이 높다고 말했다.

이는 작고 고립된 집단에서는 유전적 부동genetic drift이라는 과정으로 인해 무작위적인 유전적 변화가 시간이 지남에 따라 더 흔해질 수 있기 때문일 수 있다.

그는 "우리는 이미 네안데르탈인이 유라시아 전역에 퍼져 있는 단일하고 동질적인 집단이 아니라 분화, 이주, 지역적 멸종 및 대체와 같은 복잡한 인구학적 과정에 의해 형성된 여러 집단의 집합체라는 것을 알고 있었다"고 말했다.

"이번 연구 결과에서 놀라운 점은 이러한 집단들이 얼마나 다양하게 분화할 수 있었는지입니다."

마실라니는 집단 간의 높은 유전적 분리와 차이가 네안데르탈인의 환경 변화에 대한 적응력을 제한했을 수 있다고 말했다.

한 전문가는 이번 연구가 네안데르탈인 집단의 구조에 대한 새로운 세부 정보를 제공한다고 평가했다.

"이렇게 가까운 지리적 위치에서 두 명의 네안데르탈인의 유전체 염기서열을 분석한 것은 그들의 인구 구조에 대한 새롭고 더욱 세밀한 통찰력을 제공한다"고 이번 연구에 참여하지 않은 파리 사클레 대학 디지털 과학 융합 연구소 인구 유전학자 레오 플랑슈는 라이브 사이언스와의 이메일 인터뷰에서 밝혔다.

"이제 네안데르탈인의 유전체 데이터가 충분히 확보되어 그들의 인구 구조에 대해 어느 정도 근거 있는 주장을 펼칠 수 있게 되었습니다. 인구는 개개인의 집합체이므로 데이터가 많을수록 좋습니다."

Article Sources
Massilani, D., Peyrégne, S., Iasi, L. N. M., De Filippo, C., Mafessoni, F., Mesa, A. B., Sümer, A. P., Swiel, Y., Popli, D., Silverman, S., Boyle, M. J., Kozlikin, M. B., Shunkov, M. V., Derevianko, A. P., Higham, T., Douka, K., Meyer, M., Zeberg, H., Kelso, J., & Pääbo, S. (2026). A high-coverage Neandertal genome from the Altai Mountains reveals population structure among Neandertals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 123(13). https://doi.org/10.1073/pnas.2534576123

6만5천년 전에 이미 유럽 네안데르탈인은 단 하나 계통 말고선 모조리 멸종했다
https://historylibrary.net/m/entry/Major-disruption-in-Neanderthal-history

6만5천년 전에 이미 유럽 네안데르탈인은 단 하나 계통 말고선 모조리 멸종했다