이미 200만 년 전 인류를 괴롭힌 납, 그 진화는 이 독성물질과의 쟁투였다

이 소식 역시 다른 매체를 빌려 앞서 우리 올어바웃히스토리가 자세히 전하기도 했지만, 복습 차원에서 다른 매체 관련 보도를 통해서도 본다.

The Conversation에 실린 아티클이며, 글쓴이는 다름 아닌 이 연구 참여자들이다. 

인류 조상은 수백만 년 전 납에 노출되었으며, 이는 인류 진화에 영향을 미쳤다

by Renaud Joannes-Boyau, Alysson R. Muotri, Manish Arora
 

영장류의 환경 납 노출 재구성. 출처: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adr1524

납 중독을 떠올릴 때, 대부분의 사람들은 현대 사회의 인위적인 오염 물질, 페인트, 낡은 파이프, 배기가스 등을 떠올린다.

하지만 오늘 Science Advances에 발표된 우리의 새로운 연구는 훨씬 더 놀라운 사실을 밝혀낸다.

곧 우리 조상은 수백만 년 동안 납에 노출되었으며, 이는 인류 뇌의 진화에 영향을 미쳤을 가능성이 있다는 것이다.

이번 발견은 오늘날 우리가 맞서 싸우는 이 독성 물질 납이 인류 진화의 시작부터 얽혀 있었음을 보여준다.

이 연구는 고대 환경, 유전적 적응, 그리고 인간 지능의 진화 사이의 끊임없는 연관성을 추적하며 과거와 현재에 대한 우리의 이해를 재구성한다.

인류보다 오래된 독

납은 뇌와 신체의 성장과 기능을 저해하는 강력한 신경독소다. 납 노출에는 안전 기준이 없으며, 아주 적은 양의 납이라도 특히 어린이의 경우 기억력, 학습 능력, 행동 장애를 유발할 수 있다.

그렇기에 휘발유, 페인트, 배관에서 납을 제거하는 것은 가장 중요한 공중 보건 사업 중 하나다.

그런데 서던크로스Southern Cross 대학교에서 고대 치아를 분석하던 중 예상치 못한 사실을 발견했다. 바로 초기 인류와 다른 조상 종 화석에 뚜렷한 납 흔적이 남아 있었던 것이다.

아프리카, 아시아, 유럽에서 발견된 이 표본들은 최대 200만 년 전의 것이다.

머리카락 한 올보다 가는 레이저를 사용하여 나무의 나이테를 읽듯이 각 치아를 층층이 스캔했다. 각 띠는 개인의 삶의 짧은 한 장을 기록했다. 납이 체내에 유입되면 생생한 화학적 흔적이 남는다.

이러한 흔적은 납 노출이 드물거나 우연한 것이 아니라 시간이 지남에 따라 반복적으로 발생했음을 보여준다.

이 납은 어디에서 왔을까?

우리의 연구 결과는 초기 인류가 자연으로부터 납으로부터 보호받지 못했음을 보여준다. 오히려 납은 그들의 세계의 일부였다.

우리가 발견한 납은 채굴이나 제련에서 나온 것이 아니었다. 이러한 활동들은 비교적 최근의 인류 역사에서 비롯된 것이다.

대신 화산 분진, 미네랄이 풍부한 토양, 동굴의 납 함유 암석을 흐르는 지하수와 같은 자연적 공급원에서 나왔을 가능성이 높다.

가뭄이나 식량 부족 시기에 초기 인류는 물을 파거나 토양에서 납을 흡수하는 식물과 뿌리를 먹었을 것이다.

우리가 연구하는 모든 화석 치아는 생존의 기록이다. 글자 대신 미네랄로 기록된 개인의 초기 생애에 대한 작은 일기다.

이러한 고대의 흔적은 우리 조상들이 음식, 보금자리, 공동체를 찾기 위해 고군분투하는 동안에도 보이지 않는 위험으로 가득 찬 세상을 헤쳐나가고 있었음을 보여준다.

화석 치아에서 살아있는 뇌 세포까지

이러한 고대의 노출이 뇌 발달에 어떤 영향을 미쳤는지 이해하기 위해 우리는 유전학자 및 신경과학자들과 협력하여 줄기세포를 사용하여 뇌 오가노이드brain organoids라고 불리는 작은 인간 뇌 조직을 배양했다.

이 작은 세포 집합체는 인간 뇌 조직이 발달하는 데 필요한 많은 특징을 지닌다.

우리는 이 오가노이드 중 일부에 현대인 버전의 NOVA1이라는 유전자를, 다른 오가노이드에는 네안데르탈인과 데니소바인이 지닌 것과 유사한, 멸종된 고대 버전의 NOVA1 유전자를 이식했다.

NOVA1은 초기 신경 발달을 조절하는 유전자다. 또한 납 오염 물질에 대한 뇌 세포의반응을 유도한다.

그런 다음 두 세트의 오가노이드를 매우 미량이지만 현실적인 양의 납(고대 인류가 자연적으로 접했을 법한 양)에 노출시켰다.

차이는 현저했다.

고대 유전자를 지닌 오가노이드는 스트레스 징후가 뚜렷했다. 신경 연결이 효율적으로 형성되지 않았고, 의사소통 및 사회적 행동과 관련된 주요 경로가 손상되었다.

그러나 현대 유전자 오가노이드는 훨씬 더 회복력이 강했다.

진화 과정 어딘가에서 우리 종은 납의 해로운 영향에 대한 더 나은 내재적 보호 장치를 발달시켰을 가능성이 있다. [간단히 말해서 현대 인류가 납 중독에 더 면역력이 있는 것으로 나타났다는 뜻이다.] 

투쟁의 이야기

납 노출을 포함한 환경은 현대 인류가 적응하도록 만들었다.

위협에 저항하는 데 도움이 되는 유전적 변이를 가진 개체는 생존 가능성이 더 높고 그러한 특성을 미래 세대에 물려줄 가능성이 더 높다.

이렇게 납 노출은 인류의 역사를 형성한 보이지 않는 수많은 힘 중 하나였을지도 모른다.

환경 스트레스에 맞서 우리 뇌를 강화하는 유전자를 선호함으로써, 우리의 신경망 발달 방식에 미묘한 영향을 미쳐 인지부터 언어와 사회적 관계의 초기 근원에 이르기까지 모든 것에 영향을 미쳤을 수 있다.

그럼에도 납이 여전히 독성 화학 물질이라는 사실에는 변함이 없다. 납은 여전히 우리 뇌에 가장 해로운 물질 중 하나다.

하지만 진화는 종종 고난을 통해 이루어진다. 심지어 부정적인 경험조차도 우리 종에게 오래 지속되고 때로는 유익한 흔적을 남길 수 있다.

현대 문제에 대한 새로운 맥락

우리가 납과 오랜 관계를 맺은 과정을 이해하면 매우 현대적인 문제에 대한 새로운 맥락을 얻을 수 있다.

수십 년간의 금지와 규제에도 납 중독은 여전히 세계적인 건강 문제다. 유니세프 최근 추정에 따르면 전 세계 어린이 3명 중 1명은 여전히 유해할 정도로 높은 혈중 납 수치를 보유한다.

이번 발견은 인간의 생물학이 화학적 도전으로 가득 찬 세상에서 진화했음을 보여준다. 변한 것은 독성 물질의 존재가 아니라 노출 강도다.

과학의 렌즈를 통해 과거를 돌아볼 때, 우리는 단순히 오래된 뼈를 발견하는 것이 아니라 우리 자신을 발견하게 된다.

산업 시대에 우리는 과거에는 짧고 드물었던 자연적 노출을 엄청나게 증폭시켰다.

우리 조상의 신체와 유전자가 환경 스트레스에 어떻게 반응했는지 연구함으로써 우리는 더 건강하고 회복력 있는 미래를 건설하는 방법을 배울 수 있다.

Journal information: Science Advances 
Provided by The Conversation 
 
납 중독은 인류의 숙명이었다, 네안데르탈인도 괴롭혀

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