3만4천 년 전 호모 사피엔스는 인디고를 생산했다
코카사스 동굴 석기에서 식물성 염료 확인, 약용? 안료?
3만 4천 년 된 연삭 도구에서 발견된 푸른 인디고 흔적이 새로운 구석기 시대 식물 이용 시나리오를 제시하다
by 베니스 카 포스카리 대학교 Ca' Foscari University of Venice
베니스 카 포스카리 대학교Ca' Foscari University of Venice 국제 연구팀이 후기 구석기 시대로 거슬러 올라가는 돌자갈에서 파란색 염료 화합물인 인디고틴indigotin 존재를 확인했다.
코카서스 지역이 원산지인 십자화과Brassicaceae family에 속하는 2년생 식물biennial plant인 이사티스 틴토리아(Isatis tinctoria L.) 잎에서 추출한 이 분자molecule는 간 석기들ground stone tools에서 발견되었다.
푸른색 이차 화합물secondary compound인 인디고틴(인디고indigo라고도 함)이 이러한 고대 유물에서 확인되기는 이번이 처음이다.
이 분자는 대기 중 산소와 이사티스 틴토리아 L.(Isatis tinctoria L.) 잎의 세포 액포cellular vacuoles에서 방출되는 천연 글리코사이드 전구체glycoside precursors 간 반응을 통해 형성된다.
이는 이 식물이 식용이 아님에도 3만 4천 년 전에 의도적으로 가공되었음을 시사한다.
PLOS One 저널에 게재된 이 발견은 초기 호모 사피엔스가 식물 자원과 어떻게 복잡하게 상호작용했는지에 대한 새로운 통찰력을 제공한다.
식물 자원은 식량뿐만 아니라 염색이나 의학과 같은 더욱 정교한 용도로도 활용되었다. 실제로 이사티스 팅크토리아(Isatis tinctoria L.)는 염색과 치유 모두에 오랫동안 사용됐다.
"식물을 흔히 그렇듯이 단순히 식량 자원으로만 보는 것과는 달리" 이 연구는 3만 4천 년 전 호모 사피엔스 시대에 부패하기 쉬운 재료를 일상생활의 다양한 단계에 사용하기 위해 변형하는 복잡한 과정에서 식물의 역할을 강조한다고 베니스 카 포스카리 대학교 고고학자 라우라 롱고Laura Longo는 설명한다.
"연구를 통해 기존 연구에서는 일반적으로 발견되지 않은 식물 유래 잔류물 식별이 향상되고 있으며, 우리의 다중 분석적 접근 방식은 식물의 무한한 자원을 능숙하게 활용하고 식물의 힘을 충분히 인지한 후기 구석기 시대 사람들의 기술적, 문화적 정교함에 대한 새로운 관점을 제시합니다."
코카서스Caucasus의 석기
이번 발견은 조지아 코카서스 산맥 기슭에 위치한 주주아나 동굴Dzudzuana Cave에서 발견된 연마 고대 석기들을 현미경으로 분석하여 이루어졌다.
이 석기들은 2000년대에 오퍼 바르-요세프Ofer Bar-Yosef(미국 하버드 대학교), 텡기즈 메시벨리아니Tengiz Meshveliani, 니노 자켈리Nino Jakeli(조지아 국립 박물관), 안나 벨퍼-코헨Anna Belfer-Cohen(이스라엘 예루살렘 히브리 대학교) 지휘 아래 진행된 발굴 작업을 통해 약 3만 4천 년 전 지층에서 발굴되었다.
이 돌 컬렉션은 트빌리시에 있는 조지아 국립 박물관에서 고고학자 라우라 롱고(베니스 카 포스카리 대학교)가 연구하고 샘플링했다.
롱고는 과학자 엘레나 바데티Elena Badetti와 함께 외교국제협력부 Ministry of Foreign Affairs and International Cooperation (MAECI) 산하 공공문화외교총국 Office VI of the Directorate General for Public and Cultural Diplomacy (DGDP-해외 이탈리아 고고학, 인류학 및 민족학 임무 수행국 Contributions for Italian Archaeological, Anthropological and Ethnological Missions Abroad) 6국을 통해 연구를 수행했다.
트빌리시Tbilisi에서의 샘플링은 아나 테트루아슈빌리Ana Tetruashvili(트빌리시 유럽 대학교European University)가 엄격한 프로토콜에 따라 수행했으며, 이는 향후 고급 분석 방법 사용을 가능하게 했다.
식물 잔류물plant residues 발견
이 연구는 처음에는 석기의 기능을 이해하는 데 중점을 두었다. 이후 잎과 같은 식물 재료와 호환되는 부드럽고 촉촉한 재료를 기계적으로 가공한 흔적이 발견되었다.
다양한 현미경 기술(광학 및 공초점)을 사용한 추가 연구에서 예상치 못하게 녹말 입자와 함께 파란색 잔류물(때로는 섬유질)이 발견되었다.
이 잔류물은 주로 도구에서 눈에 띄는 마모가 있는 부위에 집중되어 있었다.
파란색 잔류물의 특성을 규명하기 위해 연구팀은 라만 분광법과 FTIR 분광법Raman and FTIR spectroscopy 등 첨단 미세 분광 기술microspectroscopic techniques을 활용했다.
이러한 분석을 통해 여러 고고학적 잔류물에서 인디고틴 발색단indigotin chromophore의 존재가 확인되었다.
이 연구에 사용된 장비는 파도바 대학교의 SYCURI 연구 인프라를 통해 이용 가능했으며, 문화유산부 산하 부서간 연구 센터 Interdepartmental Research Center for Cultural Heritage (CIBA)의 참여도 있었다.
미해결 가설: 약용인가, 염료인가?
파란색을 내는 분자가 확인되자 새로운 과제가 떠올랐다.
이러한 잔류물이 어떻게 그리고 왜 도구의 작업 표면과 관련되게 되었을까?
연구팀은 돌의 다공성porosity을 조사했다.
이는 돌이 생물 유래 잔류물을 포집하고 보존하는 능력의 핵심 요소다.
분석은 Elettra Sincrotrone Trieste의 SYRMEP 빔라인에서 싱크로트론 방사선Sincrotrone Trieste을 사용하여 수행되었다.
고고학 도구의 미세한 조각과 실험용 복제품에서 채취한 더 큰 표본은 마이크로 CT 단층촬영을 사용하여 분석했다.
분석 결과, 미세 측정 가능한 잔류물을 담기에 적합한 부피의 기공pores이 존재함을 확인했다.
결과적으로, Ca' Foscari 팀은 일련의 복제 실험을 설계했다.
먼저, 선사 시대 주즈주아나 주민들이 사용한 것과 유사한 원석을 확보했다.
니노 자켈리는 동굴 바로 아래를 흐르는 니크리시 강에서 자갈을 채집했다.
이어서 섬유 생산에 사용되는 식물(예: 인피섬유bast fibers)과 인디고틴을 생성할 가능성이 있는 식물을 포함하여 다양한 식물을 기계적으로 가공하는 통제된 실험이 수행되었다.
이 실험은 코르테 바딘Corte Badin(베로나 마라노 디 발폴리첼라Marano di Valpolicella, Verona)에서 3년 동안(대청 수확기harvest season of woad) 진행되었다.
이곳에서는 조르조 보나치Giorgio Bonazzi의 전폭적인 지원으로 이사티스 팅크토리아(Isatis tinctoria)를 재배하고 선별된 자갈을 사용하여 가공했다.
그 결과 얻은 재료는 참고 자료 수집에 사용되었으며, 이를 통해 사용-마모 흔적, 특히 식물 잔류물을 식별할 수 있었다.
이러한 신중하고 혁신적인 접근 방식은 구석기 시대 초기 식물 기반 화합물의 사용을 밝히는 데 중요한 역할을 했으며, 선사 시대 인류 집단의 복잡한 행동에 대한 새로운 관점을 제시했다.
More information: Laura Longo et al, Direct evidence for processing Isatis tinctoria L., a non-nutritional plant, 32–34,000 years ago, PLOS One (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0321262
Journal information: PLoS ONE
Provided by Ca' Foscari University of Venice
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한국고고학에서 드러난 안료는 산화철 정도를 제외하고선 실은 거의 다 약물이기도 했다. 이 약물이라는 관점이 전연 부각되지 않고 있다. 왜?
(한)의학을 모르기 때문이다.