초기 인류까지 괴롭혔다는 납중독, 얼마나 신뢰할 만한가
이 소식은 버전을 달리해 전했거니와 이번에는 라이브 사이언스 판을 본다.
이를 다룬 다른 보도들이 단순한 전달에 치중했다면 이 보도는 시종 비판적인 시각을 유지하려 한다는 점이 다르다.
네안데르탈인은 현대 인류보다 납 중독에 더 취약했으며, 이는 우리가 사촌들보다 유리한 위치를 점하는 데 도움이 되었다고 과학자들은 말한다.
인간과 우리 조상은 200만 년 동안 납에 노출되었지만, 이 독성 금속은 실제로 우리 종의 언어 발달에 도움이 되었을 가능성이 있으며, 이는 네안데르탈인 사촌들보다 우리에게 중요한 이점을 제공한다고 과학자들은 주장한다.
연구자들은 인간과 우리 조상이 최대 200만 년 동안 납에 노출되었다는 사실을 밝혀냈다.
이는 납 중독이 비교적 현대적인 현상이라는 통념을 뒤집는다.
게다가, 독성 금속에 대한 광범위한 노출은 우리 종의 의사소통 능력 진화에 영향을 미쳤을 가능성이 있다.
이는 호모 사피엔스가 납의 독성에 더 취약한 우리 사촌인 네안데르탈인보다 중요한 이점을 제공했을 것이라고 이 연구는 시사한다.
"진화는 종종 역경을 통해 발전합니다. 가뭄, 식량/물 부족, 독소와 같은 스트레스 요인은 단순히 생존을 위협하는 것이 아니라 종의 적응력을 높이는 형질의 선택을 촉진할 수도 있습니다."
호주 서던크로스대학교 지질고고학 및 고고측량학 연구 그룹GARG 교수이자 연구 공동 저자인 르노 조앤스-보야우enaud Joannes-Boyau는 말한다.
그는 Live Science에 보낸 이메일에서 "납 노출은 우리 진화 역사에서 숨은 힘 중 하나일 수 있다"고 말했다.
그러나 전문가들은 이 연구가 많은 인간과 관련 종의 치아에서 납 수치를 측정하여 납 노출을 추정하기 때문에 한계가 있다고 지적했다.
"고대 치아에서 검출된 납 양이 실제로 건강에 영향을 미칠 만큼 충분한지 여부는 명확하지 않다"고 이 연구에 참여하지 않은 위스콘신-매디슨 대학교 인류학자 존 호크스John Hawks는 말했다.
"치아 법랑질 내 화학 물질 측정이 엄청나게 민감해졌다. 아무런 차이도 없는 극소량만 검출되고 있을 수도 있다."라고 그는 Live Science에 이메일을 통해 밝혔다.
클리블랜드 클리닉에 따르면 납은 독성이 있으며, 체내에 높은 수치의 납이 축적되면 여러 건강 문제를 일으킬 수 있으며, 특히 어린이에게 그렇다.
납은 신경계, 특히 뇌와 기타 장기를 손상시키고 심각한 학습 및 행동 장애를 유발할 수 있다.
미국 환경보호청Environmental Protection Agency (EPA)에 따르면 오늘날 대부분의 납 중독은 페인트, 광산, 제련과 같은 인간 활동과 생산물에서 발생한다.
하지만 납은 자연적으로 발생하며 "지각 전체, 사실상 모든 암석, 토양, 퇴적물, 수로에서 다양한 농도로 발견될 수 있다"고 연구진은 10월 15일 사이언스 어드밴시스Science Advances 저널에 발표한 연구에서 밝혔다.
연구진은 "인간을 포함한 동물은 오염된 물을 마시거나, 오염된 음식을 섭취하거나, 오염된 공기(예: 화재 연기나 먼지 폭풍)를 흡입함으로써 상당한 수준의 납에 노출될 수 있다"고 덧붙였다.
오염된 치아
새로운 연구에서 연구진은 호모 사피엔스와 우리와 가장 가까운 친척인 네안데르탈인, 그리고 오스트랄로피테쿠스 아프리카누스, 파란트로푸스 로부스투스, 그리고 멸종된 유인원 기간토피테쿠스 블라키를 포함한 다양한 종의 180만 년에서 10만 년 전으로 추정되는 51개 화석 치아를 조사했다.
조앤스-보야우는 "치아는 유년기에 점진적으로 형성되기 때문에 뇌가 가장 취약한 시기인 초기 생애 노출에 대한 자세한 기록을 보존한다"고 말했다.
연구에 따르면 분석 결과 샘플의 73%에서 "일회성 납 노출의 명확한 신호"가 나타났다. 이는 납 노출이 현대에 발생한 현상이 아니라 수백만 년 동안 인류 조상과 친척들에게 영향을 미쳐 왔음을 보여준다.
조앤스-보야우에 따르면 노출 수준은 다양했으며, 일부는 현대 산업 수준보다 낮고 일부는 높았지만 일반적으로 젊고 발달 중인 뇌에 영향을 미치기에 충분했다.
성장하는 미니뇌
연구진은 납 노출이 호모 사피엔스의 발달에 어떤 영향을 미쳤는지 조사하기 위해 두 가지 버전의 뇌 "오가노이드organoids"를 만들었다. 이는 실물 크기 인간 뇌를 축소하고 단순화한 모형이다.
각 오가노이드 버전은 NOVA1 유전자의 서로 다른 변이체를 지닌다.
현대인은 뇌 발달에 중요하고 언어 능력과도 관련이 있는 이 유전자의 고유한 버전이 있다.
네안데르탈인을 비롯한 다른 인류의 친척들은 이 유전자의 약간 다른 버전을 지닌다.
납에 노출되었을 때, 현대 NOVA1 유전자를 지닌 오가노이드는 고대 변이체를 보유한 오가노이드보다 독성 금속에 대한 저항성이 더 컸다.
특히 호모 사피엔스의 NOVA1 버전은 인간의 언어 발달에 중요한 역할을 하는 FOXP2라는 유전자의 활성을 유지하는 데 도움이 되는 것으로 나타났다.
조앤스-보야우는 "뇌가 납과 같은 스트레스 요인에 노출되면 현대의 NOVA1 변이체가 FOXP2 기능을 안정적으로 유지하는 데 도움이 되어 언어, 의사소통, 인지와 관련된 경로를 보호한다"고 말했다.
이와 대조적으로, NOVA1의 고형 변이체를 지닌 뇌 오가노이드에서는 납에 노출되었을 때 FOXP2 발현이 변화했다.
이 연구 공동 저자이자 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 샌포드 줄기세포 교육 및 통합 우주 줄기세포 궤도 연구 센터 소장인 앨리슨 무오트리Alysson Muotri는 이것이 인간에게 진화적 이점을 제공했을 수 있다고 지적했다.
그는 Live Science에 보낸 이메일에서 "현대 변이체 NOVA1은 납 노출 후 나타났을 가능성이 높지만, 네안데르탈인과 같은 다른 호미니드에 비해 우리에게 유리한 위치를 제공했기 때문에 빠르게 선택되었을 가능성이 높다"고 말했다.
"이것은 진화가 실제로 진행 중임을 보여주는 또 다른 사례입니다."
하지만 NOVA1 유전자에 대한 데이터는 해석의 여지가 있다고 오하이오 주립대학교 인류학과 데비 과텔리-스타인버그Debbie Guatelli-Steinberg 교수는 Live Science에 보낸 이메일에서 말했다.
과텔리-스타인버그 교수는 "저자들은 인간의 NOVA1 변이가 네안데르탈인을 포함한 다른 호미니드에 비해 인간에게 경쟁 우위를 제공했다고 주장한다."라고 말했다.
"(하지만) 이러한 생각은 추측에 불과합니다."
호크스는 이 연구가 고대 인류 조상과 친척들이 어떻게 납에 노출되었는지에 대한 의문을 제기한다고 말했다.
"반짝이는 광물을 색소로 사용했을 때 납을 섭취했을까?"
호크스는 "그들이 불에 타면서 오염 물질을 흡수했을까? 아니면 그들이 먹은 식물성 식품을 통해 흡수했을까? 이건 아직 풀리지 않은 질문이다. 답을 알고 싶다"고 말했다.