5만 년 전 남아프리카 영양에서 DNA 뽑았다!

이 연구는 오늘날에도 아프리카에 서식하는 영양 종인 산악 리드벅mountain reedbuck (Redunca fulvorufula)의 5만 년 된 이빨에서 DNA를 추출하는 방식으로 진행되었다. (사진 제공: Bernard DUPONT, CC BY-SA 2.0)

 
과학자들이 남아프리카에서 발견된 5만 년 된 영양 이빨에서 고대 DNA를 복원하는 데 성공했다.

이는 사하라 이남 아프리카에서 발견된 가장 오래된 DNA 연대를 앞당겼다.

이번 발견은 유전 물질이 일부 아프리카 환경에서 예상보다 훨씬 오랫동안 보존될 수 있음을 보여준다.

Quaternary Science Reviews에 발표된 이번 연구는 고대 DNA와 뼈의 주요 단백질인 콜라겐이 남아프리카의 따뜻한 기후에서 화석으로 보존될 수 있는지 여부를 조사했다.

일반적으로 열은 DNA 분해를 가속화해서 이 지역 유전 연구에 제약이 있었다.

그 결과, 과학자들은 세계의 더 서늘한 지역에 비해 아프리카의 많은 동물과 초기 인류의 유전적 역사에 대해 훨씬 적은 정보를 보유한다.
 

이렇게 DNA를 뽑았다고. doi:10.1016/j.quascirev.2026.110076

연구팀은 남아프리카 6개 화석 발굴 현장에서 수집한 6종 야생 소과 동물의 화석 이빨과 뼈 320개를 조사했다.

이 화석들은 최근 홀로세 시대 동물부터 약 11만 년 전까지 거슬러 올라가는 표본까지 다양했다.

연구팀은 표본을 채취하기 전에 모든 화석의 세부 정보를 보존하기 위해 사진과 3D 모델을 포함한 디지털 기록을 만들었다.

DNA 분석은 144개 표본에 집중했고, 54개 표본에서는 콜라겐 검사도 진행했다.

DNA는 약 45% 표본에서, 콜라겐은 35%에서 발견되었다.

가장 성공적인 표본은 11,700년 이전의 동물에서 나왔다.

후기 플라이스토세 시대 훨씬 더 오래된 화석 4개에서도 진정한 고대 DNA가 보존되었는데, 이는 유전 물질이 남아프리카에서 수만 년 동안 보존될 수 있음을 보여준다.

가장 오래된 샘플은 붐플라스 동굴Boomplaas Cave에서 발견된 아프리카 영양인 마운틴 리드벅 어금니 일부다.

이 이빨은 약 5만 년 전 것으로 추정한다.

연구진은 또한 1만 2천 년에서 2만 1천 년 전에 산 멸종 긴뿔물소long-horned buffalo 세 마리 DNA도 확보했다.

연구팀은 5만 년 된 리드벅 화석 결과는 신중하게 해석해야 한다고 지적한다.

해당 샘플에는 현대 인류 DNA가 혼입되어 있었는데, 연구진은 분석 과정에서 이를 제거했다.

또한, 이 화석 연대는 다음으로 오래된 화석보다 훨씬 오래되었기 때문에 이례적인 결과다.

그럼에도 연구팀은 이후 에티오피아에서 발견된 4만 2천 년 된 누wildebeest의 게놈을 분석하여, 고대 DNA가 아프리카에서 생각보다 더 오래 보존될 수 있다는 가설을 뒷받침했다.

이번 연구는 화석의 연대가 DNA와 콜라겐 보존에 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈으며, 화석이 묻힌 위치 또한 중요한 요소였다.

일부 지역은 다른 지역보다 훨씬 더 많은 DNA를 보존했다.

콜라겐 수준은 개별 지역 내 DNA 보존 상태와 일치하는 것으로 나타났는데, 이는 단백질 검사를 통해 파괴적인 샘플링 전에 DNA를 추출할 가능성이 가장 높은 화석을 식별하는 데 도움이 될 수 있음을 시사한다.

연구진은 또한 실험실 방법들을 비교한 결과, 단일 가닥 DNA 라이브러리 준비 방식single-stranded DNA library preparation이 표준 이중 가닥 방식standard double-stranded approach보다 최대 6.7배 더 많은 원래 DNA를 복원할 수 있음을 발견했다. 

이 방법은 심하게 손상된 샘플에서도 더 풍부한 유전 정보를 얻을 수 있었다.

가장 오래된 화석에서 추출한 DNA 양은 적었지만, 종 간 진화적 관계를 파악하기에는 충분했다.
 

일관된 해부학적 변형 기법coherent anatomical deformation technique을 사용해 복원한 호모 날레디 얼굴. 출처: Cicero Moraes, CC BY 4.0. 이 호모님도 조만간 DNA 뽑을 날이 올 듯.

 
더 많은 샘플을 확보하면 과학자들은 마지막 빙하기 동안 아프리카 전역에서 고대 동물 개체군이 어떻게 이동하고, 섞이고, 변화했는지 추적할 수 있을 것으로 기대한다.

이번 연구 결과는 고대 아프리카 야생 동물, 나아가 4만~5만 년 전 인류 화석에 대한 유전 연구에 대한 희망을 불러일으킨다.

호모 날레디Homo naledi를 포함한 수십만 년 된 화석은 아프리카 기후에서 DNA가 보존되기에는 아직 너무 오래되었다.

그럼에도 이번 연구는 남부 아프리카가 연구자들이 생각한 것보다 훨씬 더 많은 유전적 역사를 간직함을 보여준다. 


Publication: de Jager, D., Wilson, A. M., Rey-Iglesia, A., Faith, J. T., O’Brien, K., Black, W., … Lorenzen, E. D. (2026). Evaluation of DNA and collagen preservation in Late Pleistocene and Holocene bovid fossils from South Africa. Quaternary Science Reviews, 388(110076), 110076. doi:10.1016/j.quascirev.2026.110076