남아프리카 동굴 호모 날레디 화석은 모조리 여성인 듯

남아프리카 라이징 스타 동굴에서 발견된 가장 큰 호모 날레디 두개골. 사진 제공: Hawks et al., eLife (2017)

지난 10년간 남아프리카의 라이징 스타 동굴Rising Star cave에서 수천 점 화석이 발굴되었는데, 이는 인류 조상 중 가장 특이한 종 중 하나였다.

최근 발표된 새로운 연구는 또 다른 놀라운 사실을 밝혀냈다.

호모 날레디Homo naledi 치아에 보존된 고대 단백질을 분석한 결과, 연구진은 이 종 모든 개체가 여성이었을 가능성을 시사하는 증거를 발견했다.

Cell에 발표된 이번 연구 결과는 약 33만 5천 년에서 23만 6천 년 전에 살았던 호모 날레디에 대한 최초의 유전자 분석에서 나온 것이다.

연구팀은 DNA보다 훨씬 오래 보존되는 치아 에나멜tooth enamel에 갇힌 단백질에 초점을 맞췄다.

호모 날레디는 2013년 발견 이후 과학자들을 당혹스럽게 했다.

이 종은 작은 뇌와 원시적인 상체를 지니면서도 인간과 유사한 손, 다리, 얼굴 특징을 지니고 있었다.

동굴에서 발견된 화석은 어린아이부터 노인까지 최소 20명 이상 개체를 나타낸다.

연구자들은 또한 이 종이 불을 사용했을 가능성과 죽은 개체를 동굴에 의도적으로 안치했을 가능성을 제기했지만, 이러한 주장은 여전히 논쟁의 여지가 있다.

이번 새로운 연구는 최소 20명 개체에 속하는 23개 치아에서 추출한 단백질을 분석했다.

연구진은 산 부식법acid etching을 이용해 치아 법랑질을 아주 소량만 제거하는 최소 파괴적인 방법을 사용했다.

그런 다음 생물학적 성별과 관련된 단백질을 찾았다.

남아프리카 라이징 스타 동굴 입구에 설치된 지휘본부. 이 동굴에서는 1,500점 이상 고대 인류 뼈가 발견되었다. (사진 제공: 라이징 스타 동굴 탐사Rising Star Expedition cave, 사이먼 프레이저 대학교)

단백질 표지자protein marker 중 하나는 남성과 여성 모두에게서 발견되는 AMELX 유전자에서 유래한다.

또 다른 표지자인 AMELY는 일반적으로 남성에게서만 발견된다.

연구팀은 샘플 전체에서 AMELX 단백질을 검출했지만, 어떤 개체에서도 AMELY의 확실한 증거는 찾지 못했다.

기술적인 문제를 배제한 후, 연구팀은 알려진 호모 날레디 화석이 모두 여성 것이거나, 남성에게서 일반적인 AMELY 표지자가 결핍된 집단에 속한다고 결론지었다.

통계 분석 결과 19개체가 높은 신뢰도로 여성으로 확인되었으며, 나머지 한 개체 역시 여성 특징과 일치했다.

이 결과는 호모 날레디를 둘러싼 오랜 미스터리를 설명하는 데 도움이 된다.

이전 연구에서는 골격과 치아에서 변이가 거의 없다는 점이 지적되었다.

많은 인류 종에서 남성과 여성은 크기에서 뚜렷한 차이를 보인다.

그러나 호모 날레디 화석은 예상보다 훨씬 적은 크기 차이를 보였다.

이번 연구 결과는 기존의 가정에도 의문을 제기한다.

"네오"라고 알려진 거의 완전한 골격 하나와 DH1이라는 중요한 표본 하나는 크기와 두개골 특징 때문에 이전에는 남성으로 추정되었다.

하지만 단백질 분석 결과는 그 해석과 다르다.

디날레디 동굴 그림. 호모 날레디 유해가 발견된 유적이다. 연구진은 시신이 수직갱을 통해 지하 공간으로 떨어진 후 뼈들이 놓여져 동굴 바닥에 흩어져 있는 형태를 이루었을 가능성을 제시한다. 출처: Dirks et al., eLife (2015); CC BY 4.0)

연구진은 또 다른 가능성으로 AMELY 유전자 결손을 고려했다.

이러한 유전자 결손은 현대 인류에서 알려져 있으며, 적어도 한 명의 네안데르탈인에게서도 발견된 바 있다.

만약 모든 호모 날레디 수컷이 이 유전적 변이를 가지고 있다면, 그들의 단백질 프로필은 암컷과 동일하게 나타날 것이다. 연구에 따르면 이러한 시나리오는 가능하지만 가능성이 낮다고 한다.

만약 동굴에 정말로 여성 유골만 있다면, 과학자들은 새로운 질문에 직면하게 된다. 바로 '왜 그럴까?'라는 질문이다.

무작위로 20구 여성 유골만 발견되고 남성은 한 구도 발견되지 않을 확률은 극히 낮다.

일부 연구자는 이러한 패턴이 사회적 관습이나 매장 방식과 관련이 있을 수 있다고 주장한다.

이와 유사한 성별 편향 매장 집단은 후기 인류 사회에서도 발견되지만, 라이징 스타 동굴처럼 극단적으로 여성이 압도적으로 많은 경우는 드물다.

이번 연구는 또한 호모 날레디의 인류 진화 과정에서의 위치에 대한 단서를 제공했다.

연구진은 약 100만 년에서 200만 년 전 남아프리카에 산 또 다른 고대 인류 친척인 파란트로푸스 로부스투스Paranthropus robustus와 공유하는 콜라겐 생성 관련 유전자 변이를 확인했다.

이 변이는 현생 인류, 네안데르탈인, 데니소바인에게서는 발견되지 않았다.

과학자들은 아직 이 공통 형질이 무엇을 의미하는지 알지 못한다.

호모 에렉투스Homo erectus와 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스Australopithecus africanus를 포함한 다른 고대 아프리카 인류 화석에 대한 추가 단백질 데이터가 있어야 진화적 관계가 더욱 명확해질 것이다.

생물학적 발견 외에도, 이번 연구는 고대 단백질 연구인 고단백질학paleoproteomics의
잠재력이 점점 커지고 있음을 보여준다.

이 방법은 화석에 거의 손상을 주지 않기 때문에, 연구자들은 희귀한 화석 표본을 보존하면서 멸종된 인류 조상을 연구할 수 있는 새로운 길을 제시한다고 믿는다.

호모 날레디의 경우, 이번 최신 연구 결과는 이미 특이한 이야기에 또 다른 차원을 더한다.

라이징 스타 동굴 시스템에서 첫 화석이 발견된 지 10년이 넘었지만, 이 종은 여전히 인류 진화와 고대 인류 조상의 다양성에 대한 새로운 질문들을 던진다.


Publication: Madupe, P. P., Taurozzi, A. J., Koenig, C., Patramanis, I., Munir, F., Dickinson, M. R., … Cappellini, E. (2026). Proteomic analysis of dental enamel from 20 Homo naledi individuals shows no male markers. Cell. doi:10.1016/j.cell.2026.05.044