풀리기 시작한 인류 진화 최대 미스터리 데니소바인, 2026년도 흔들듯

[편집자주] 아래는 CNN이 올해 과학계가 제출한 성과 중에서도 데니소바인 관련 돌파 의미를 다룬 것이라, 더 중요한 대목은 이와 관련해 또 경천동지할 연구가 제출되어 동료 심사를 기다린다는 대목이다. 
 

중국에서 발견된 '용인Dragon Man' 두개골 화석 유전 정보가 데니소바인과 연결되었다. 허베이 GEO 대학교

 
인류 진화 최대 미스터리가 드디어 풀리기 시작하다. 2025년이 어떻게 판도를 바꿨는가?

15년 전 6만 년 된 새끼손가락 뼈 화석에서 시작된 인류 진화의 최대 미스터리가 마침내 2025년을 기점으로 풀리기 시작했다.

2010년, 이 화석에서 추출한 DNA 분석 결과는 과학계를 들썩이게 했다.

먼 과거에 우리 종인 호모 사피엔스와 만나 이종교배를 했으나 이전에 알려지지 않은 인류 집단이 존재했음을 밝혀냈기 때문이다.

이 수수께끼 같은 집단은 새끼손가락 뼈 화석이 발견된 시베리아 알타이 산맥 데니소바 동굴Denisova Cave 이름을 따서 데니소바인Denisovans 으로 불리게 되었다.

수백만 명이 오늘날까지 그 흔적을 지니고 있을 정도로 이 인구 집단의 유전적 구성에 대해 잘 알고 있었음에도 과학자들은 데니소바인의 출현, 거주지, 그리고 멸종 이유에 대해서는 전혀 알지 못했다.

이 발견과 그로 인해 제기된 질문들은 한 세대의 유전학자, 고고학자, 고인류학자들에게 큰 자극을 주었다.

올해, 그동안의 연구 중 일부가 결실을 맺었다.

과학자들은 또 다른 잘 알려진 화석, 즉 기존에 알려진 어떤 집단에도 속하지 않는 것으로 보인 선사시대 인류 두개골에서 새로운 단서를 추출함으로써 마침내 데니소바인 정체를 밝혀냈다.

이제 다른 퍼즐 조각들도 제자리를 찾아가고 있다.

남부 시베리아 알타이 산맥에 있는 데니소바 동굴에서 바라본 풍경. Zoonar GmbH/Alamy Stock Photo

'용인Dragon Man'의 등장

수십 년 동안 안전하게 보관되어 온 두개골이 2018년 중국 북동부 하얼빈 우물 바닥에서 발견되었을 때, 일부 과학자들은 이것이 데니소바인일지도 모른다고 추측했다.

데니소바인의 DNA 염기서열이 현재 아시아인 유전체에서는 발견되었지만 유럽인에게서는 발견되지 않았다는 사실은 데니소바인이 주로 이 지역에 살았음을 시사했다.

연구진은 독특한 형태를 바탕으로 이 두개골을 호모 롱기Homo longi, 즉 "용인"이라는 새로운 종으로 분류했다.

2010년 이후 DNA 분석을 통해 확인된 10여 개 데니소바인 화석은 크기가 너무 작고 파편화해 공식적인 종명을 부여하기 어려웠다.

약 14만 6천 년 전으로 추정되는 두개골에서 고대 DNA를 추출하는 것은 용인과 데니소바인 사이 연관성을 밝히는 데 핵심적인 요소였다. 하지만 이는 생각보다 쉽지 않았다.

중국과학원 산하 척추고생물학·고인류학 연구소 유전학자이자 교수인 푸차오메이Qiaomei Fu가 이끄는 연구팀은 용인의 유일하게 남아 있는 치아와 두개골 밑부분에 위치한 밀도가 높은 뼈인 추체골petrous bone(페터에서 DNA가 풍부하게 발견되는 부위) 등 6개 뼈 샘플을 분석했다.

그러나 샘플에서는 아무런 결과도 나오지 않았다.
 

동굴에서 발굴된 새끼손가락 뼈에서 추출한 DNA를 통해 최초의 데니소바인으로 확인되었다. Eddie Gerald/Alamy Stock Photo

하지만 젊은 연구자 시절 독일 라이프치히에 있는 막스 플랑크 진화인류학 연구소에서 데니소바인을 처음 발견한 팀 일원이던 푸는 지난 6월, 자신의 팀이 예상치 못한 곳에서 데니소바인 유전 물질을 추출하는 데 성공했다고 발표했다.

그 출처는 바로 용인의 치석, 즉 시간이 지남에 따라 치아에 남아 단단한 층을 형성하여 입안 DNA를 보존할 수 있는 물질이다.

그 정보는 확실한 증거는 아니었다. 연구자들이 추출한 유전 물질은 미토콘드리아 DNA였는데, 핵 DNA와 달리 모계 유전만 받기 때문에 개인의 유전적 조상을 완전히 파악할 수 없었다.

이 발견은 용인이 두 종의 혼혈일 가능성을 시사했는데, 이는 전례가 없는 일은 아니다.

2018년 과학자들은 데니소바 동굴에서 발견된 화석 뼈가 네안데르탈인 어머니와 데니소바인 아버지 사이에서 태어난 소녀의 것이라고 발표했다.

하지만 연구팀은 두개골 표본에서 단백질 조각도 추출했는데, DNA만큼 자세하지는 않지만 용인의 두개골이 데니소바인 집단의 것일 가능성을 시사했다.

푸 박사는 지난 6월 연구 발표 당시 CNN과의 인터뷰에서 "이 두 가지 증거를 통해 이 집단을 둘러싼 미스터리가 일부 해소되었다"며 "15년 만에 처음으로 데니소바인 두개골을 알게 되었다"고 말했다.

런던 자연사 박물관 고인류학자이자 인류 진화 연구 책임자인 크리스 스트링거Chris Stringer는 이메일을 통해 이번 DNA 발견으로 인해 호모 롱기가 나머지 10여 개 데니소바인 화석의 공식 명칭이 될 가능성이 높아졌다고 밝혔다.

스미스소니언 국립자연사박물관 고인류학자 라이언 맥레이Ryan McRae와 브리아나 포비너Briana Pobiner는 데니소바인이라는 이름이 오늘날 대부분 사람이 호모 네안데르탈렌시스를 네안데르탈인이라고 부르는 것처럼 대중적인 이름으로 계속 사용될 가능성이 높다고 말하면서도, 이러한 견해에 동의했다.

맥레이와 포비너는 인류 진화 분야 주요 뉴스 목록에서 "데니소바인의 해부학적 구조, 서식지, 행동 양식에 대한 더 완전한 이해를 위해 증거를 축적하고 연구를 지속해야 하지만, 완전한 화석과 분자적 증거를 연결할 수 있게 된 것은 엄청난 진전"이라고 밝혔다.

연구진은 추가적인 증거가 아직 발견되지 않았을 가능성이 있으며, 이를 통해 2026년에는 더욱 획기적인 발견이 이루어질 수 있을 것이라고 예상한다.
 

분자적 증거를 통해 용인형 두개골이 데니소바인과 연결됨에 따라, 고인류학자들은 중국에서 발굴된 두개골을 포함하여 다른 잠재적인 데니소바인 유골을 식별하는 것이 더욱 쉬워졌다. 자오 광휘

 
데니소바인의 초상화

스미스소니언 박물관과 미국 자연사 박물관을 비롯한 여러 박물관에 고대 인류 조상 복원 모형을 제작하는 고생물 미술가 존 거치John Gurche에 따르면, 두개골 화석은 특유의 돌기와 능선을 통해 그 개체 생김새에 대해 많은 것을 알려줄 수 있다고 한다.

그는 내셔널 지오그래픽을 위해 드래곤맨 얼굴을 복원하기도 했다.

과학자들은 드래곤맨의 두개골이 전형적인 데니소바인의 것이라고 가정할 때, 이 고대 인류는 뚜렷한 눈썹뼈와 큰 치아를 지녔고, 우리처럼 높은 이마는 없었을 것이라고 말한다.

하지만 만약 이 선사시대 인류가 현대 복장을 입었다면, 지하철에서 사람들 시선을 그다지 끌지는 못했을 것이다.

거치는 인간과 유인원 연조직과 뼈 조직 사이 알려진 관계를 이용해 안구 크기, 코 연골 크기, 얼굴 일부 연조직 두께와 같은 얼굴 특징을 복원한다고 설명했다.

하지만 입술과 귀 형태, 머리카락 위치처럼 두개골에서 "정보를 거의 얻을 수 없는" 특징들은 복원하기가 더 어려웠다고 덧붙였다.

분자 증거를 통해 드래곤맨이 데니소바인과 연관되어 있음이 밝혀짐에 따라, 고인류학자들은 오랫동안 분류가 어려웠던 중국 유적에서 발견된 두개골 화석을 포함하여 다른 잠재적인 데니소바인 유골을 식별하는 데 더 수월해질 것이다.

2022년 중국에서 발견되었지만 아직 과학 문헌에 정식으로 기재되지 않은 또 다른 두개골 화석에서 더 많은 사실이 밝혀질 가능성이 있다.

이 화석은 중국 하북성 윈셴Yunxian 유적에서 발굴된 세 번째 두개골로, 약 100만 년 전 것으로 추정된다.

나머지 두 개 두개골은 1990년에 발견되었다.

지난 9월에 발표된 두 번째 두개골(심하게 찌그러진 상태였음) 디지털 복원 이미지는 이 화석이 용인龍人의 초기 조상일 가능성을 시사하며, 용인의 계통이 기존에 생각한 것보다 훨씬 더 일찍 기원했을 수 있음을 의미한다.

연구진은 이 복원 이미지와 100개 이상 다른 두개골 화석을 기반으로 한 광범위한 분석을 통해 우리 호모 사피엔스와 호모 네안데르탈렌시스와 같은 종의 출현 시기를 무려 40만 년이나 앞당겼다.

하지만 이러한 연구 결과에 대해서는 회의적인 시각도 존재한다.

세 번째 윤현 두개골에 대한 더 자세한 정보가 확보된다면 연구팀은 복원 결과의 정확성과 인류 계통도 내에서의 위치를 검증할 수 있을 것이다.

과학자들은 디지털 기술을 이용해 찌그러진 두개골을 복원했다. (사진: Jiannan Bai/Xijun Ni)

 
가장 오래된 게놈이 새로운 질문들을 던지다

드래곤 맨의 두개골에 여전히 붙어 있는 어금니와 유사한 20만 년 된 치아가 내년과 그 이후에 데니소바인과 더 나아가 인류 계통도에 대한 기존 지식을 뒤흔들 것으로 예상된다.

연구진은 2020년 데니소바 동굴 발굴 과정에서 이 치아를 발견했다.

막스 플랑크 진화인류학 연구소 스테판 페이레뉴Stéphane Peyrégne 연구원과 그의 동료들은 이 어금니를 분석하여 데니소바인의 전체 게놈을 복원했다.

게놈은 과거의 유전적 다양성과 진화를 밝혀낼 수 있는 매우 상세한 유전 정보다.

과학자들이 데니소바인 화석에서 "고해상도" 게놈 서열을 분석한 것은 이번이 두 번째다.

첫 번째는 데니소바인의 존재를 밝혀낸 손가락 화석에서였다.

연구진은 10월에 사전 출판 서버(연구 저자들이 연구 결과를 온라인에 미리 게시할 수 있는 서버)를 통해 게놈 분석 결과를 공개했으며, 현재 다른 연구자들 동료 심사를 받고 있다.

페이레뉴는 내년에 논문이 공식적으로 발표될 때까지 논평을 거부했다.

스트링거는 이번 연구 결과를 "매우 중요하다"고 평가했다.

이 게놈은 오늘날 인류 건강에 영향을 미칠 수 있는 데니소바인의 생물학적 특성을 더 자세히 연구할 수 있게 해준다.

예를 들어, 지난 8월에 발표된 한 연구는 점액과 타액 생성에 관여하는 데니소바인 유전자 변이가 호모 사피엔스가 새로운 환경에 적응하는 데 도움이 되었을 가능성을 제시했다.

새로운 게놈은 이전 게놈보다 훨씬 오래되었으며, 유전학자들이 데니소바인의 역사를 더 깊이 탐구하고 다양한 고대 집단 간 관계를 재구성할 수 있도록 해준다.

이 게놈은 20만 년 전 데니소바 동굴에서 소규모 집단으로 산 데니소바 남성 것이다.

연구진 분석 결과, 그의 조상은 초기 네안데르탈인과 이종교배했을 뿐만 아니라, 현재까지 고대 DNA 일치 사례가 없는 알려지지 않은 "초고대" 집단의 조상도 지닌 것으로 나타났다.

스스미소니언 연구소 맥레이는 이러한 "유령 혈통" 흔적이 현대 인류의 DNA에서도 발견되었으며, 과학자들은 아직 그 정체를 알지 못한다고 말했다.

이들은 호모 에렉투스나 호모 플로레시엔시스Homo floresiensis (일명 "호빗hobbit")와 같은 다른 멸종된 인류를 나타낼 수도 있다.

"혹은, 화석 기록에서 아직 발견되지 않은 호미닌을 나타낼 수도 있다. 화석을 통해 그 기원을 추적하기 전까지는 마치 유령과 같은 존재일 것이다"고 그는 이메일을 통해 밝혔다.

이 집단의 정체를 밝히는 것은 2026년 인류 진화 전문가들이 고민해야 할 새로운 미스터리가 될 것이다.

 

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이 데니소바인 문제를 우리가 특히 주시해야 할 점은 내가 아무리 봐도 한반도에 처음 정착한 인류는 데니소바인일 가능성이 크기 때문이다. 호모 에렉투스보다 외려 데니소바인 아닐까 계속 의심 중이다.