네안데르탈인 골반, 출산과 이족보행 사이의 상충관계에 대한 오랜 가설에 의문이 생기다

by Sanjukta Mondal, Phys.org

시리아 데데리예 동굴Dederiyeh Cave에서 발견된 1.5세 네안데르탈인 유아(왼쪽)와 스페인 시마 데 라스 팔로마스 데 카베소 고르도Sima de las Palomas de Cabezo Gordo에서 발견된 젊은 여성 네안데르탈인 골반(오른쪽)의 가상 복원 이미지. 투명 배경 위에 나이와 성별이 일치하는 현대 인류 골반을 겹쳤다. 이미지 제공: Marcia Ponce de León 및 Christoph Zollikofer

 
남성과 여성 골격의 가장 두드러진 차이점은 골반이며, 인류학자들은 고대 유골의 성별을 판별하는 데 골반을 자주 활용한다. 

과학자들은 오랫동안 인간의 골반이 주로 두 발로 걷는 것과 뇌가 큰 아기를 출산하는 것 사이의 절충안으로 진화했다고 믿는다.

이러한 생각을 '산과적 딜레마 가설Obstetrical Dilemma Hypothesis'이라 한다.

최근 한 연구에서 연구팀은 보존 상태가 매우 양호한 네안데르탈인 화석 두 구(시리아 데데리예 동굴 Dederiyeh Cave 에서 발견된 1.5세 유아와 스페인 시마 데 라스 팔로마스Sima de las Palomas de Cabezo Gordo에서 발견된 젊은 여성)의 골반을 디지털 방식으로 복원했다.

연구팀은 특히 거의 온전하게 보존된 골반뼈에 주목했다.

네안데르탈인은 인류와 가장 가까운 멸종된 친척이며 뇌 크기가 비슷했기 때문에, 연구팀은 이러한 진화적 차이가 골반 구조에도 영향을 미쳤는지 알아보고자 했다.

미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 연구 결과에 따르면, 네안데르탈인과 인류의 골반은 어린 시절부터 전체적으로 다른 형태를 보였다.

네안데르탈인은 골반 전체가 더 넓었지만, 출산에 사용되는 골반 부위는 현대 여성과 매우 유사해 출산 방식 또한 비슷했음을 시사한다.

그러나 움직임과 관련된 골반 부위는 네안데르탈인과 현생 인류 사이에 상당한 차이가 있었으며, 이러한 차이의 특성은 넓은 산도birth canal가 반드시 보행 효율을 떨어뜨리는 것은 아니라는 점을 시사했다.

따라서 연구진은 진정한 진화적 상충 관계는 출산과 이동 사이가 아니라 출산과 골반저 안정성 유지pelvic floor stability 사이였을 가능성을 제시했다.

시리아 데데리예 동굴에서 발견된 1.5세 네안데르탈인 유아(왼쪽)와 스페인 시마 데 라스 팔로마스 데 카베소 고르도에서 발견된 젊은 여성 네안데르탈인 골반(오른쪽)의 가상 복원 이미지에, 나이와 성별이 일치하는 현생 인류 골반을 투명하게 겹쳐 놓았다. 이미지 제공: 마르시아 폰세 데 레온, 크리스토프 졸리코퍼

 
진화적 갈등

현생 인류의 골반은 직립 보행과 서 있는 자세, 그리고 뇌와 몸집이 큰 아기를 출산하는 데 최적화한 특징을 지닌다.

이 부위는 인간에서 남녀 성적 이형성이 특히 두드러지게 나타나는 곳이며, 오랫동안 이러한 패턴은 산과적 딜레마 가설(ODH)로 설명하곤 했다.

이 가설은 넓은 산도의 필요성과 효율적인 이족 보행을 가능하게 하는 좁은 대퇴골두 중심 거리emoral head centers (FHC 거리) 사이의 갈등을 설명한다.

하지만 이 가설이 모든 사람을 설득하지는 않는다.

일부 과학자는 넓은 골반이 실제로 걷거나 달릴 때 속도를 늦추는 요인이 되지 않는다고 지적하며 반박했고, 다른 과학자들은 실제 제한 요인이 운동 능력 자체가 아니라 산모의 신진대사나 내장 기관을 지탱하는 튼튼한 골반저근pelvic floor의 필요성일 수 있다고 주장했다.

골반pelvises 화석은 드물고 종종 파편화한 상태라 네안데르탈인의 출산과 이동 방식에 대한 정보가 제한적이다.

이전의 산도 복원 연구들은 오히려 불확실성을 심화하고 상반된 결론을 도출해냈다.

그러던 중 연구진은 골반뼈가 거의 온전하게 보존된 네안데르탈인 유골 두 개체, 데데리예 유아Dederiyeh infant와 팔로마스 여성Palomas female을 발견하고 이 난제를 해결하기로 결심했다.

연구진은 인류학적 기법, 의료용 CT 스캔, 그리고 디지털 클리닝 소프트웨어를 사용해 뼈의 모든 세부 사항을 포착하고, 화석 파편을 둘러싼 퇴적물을 디지털 방식으로 제거해 뼈를 물리적으로 변형시키지 않고 골반을 3D로 복원했다.

그런 다음 이 복원된 골반을 이전에 복원된 네안데르탈인 화석(타분 여성Tabun female과 케바라 남성Kebara male) 및 현대인의 의료 스캔 데이터와 비교했다.

복원 연구 결과, 네안데르탈인 유아는 이미 골반뼈가 넓게 벌어진 형태와 너비에 비해 앞뒤 길이가 짧은 골반과 같은 전형적인 네안데르탈인 골반 특징을 지닌 것으로 나타났다.

이는 이러한 독특한 골반 형태가 걸음마나 환경에 의해 나중에 형성된 것이 아니라, 생애 초기에 이미 확립되었음을 의미한다.

현대 인류 여성과 마찬가지로, 네안데르탈인 여성은 큰 뇌를 지닌 아기를 안전하게 출산하기 위해 남성보다 넓은 산도를 발달시켰다.

네안데르탈인은 골반 경사가 작고, 허리 곡선이 얇으며, 근육 지렛대 길이가 짧았다.

이러한 신체적 특징은 현대 인류의 장거리 달리기 효율성보다는 보행 시 신체 안정성과 힘을 우선시하는 것이었다.

오스트랄로피테쿠스와 초기 호모 화석 연구 결과는 네안데르탈인 넓은 골반 형태가 고대 인류 조상과 공유하는 특징인 반면, 현대 인류의 좁은 골반 형태는 비교적 최근의 진화적 변화임을 시사한다.

이 연구는 적어도 지난 수십만 년 동안 골반 형태의 주요 진화적 제약이 우리의 움직임 능력보다는 출산과 골반저 안정성 유지 사이의 균형이었다는 오랜 견해에 이의를 제기한다.


Publication details
Christoph P. E. Zollikofer et al, Insights into Neanderthal development, childbirth, and locomotion from the Palomas and Dederiyeh pelves, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2535303123 

Journal information: Proceedings of the National Academy of Sciences 
 
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이 연구는 이 분야 전문가 쉬운 해설이 필요하다. 일단 이 정도로만 나는 소개한다.