Y 염색체 분석으로 드러난 고대 일본 인구 폭증과 급변
도쿄대학교 제공
(2019년 6월 20일) 도쿄대학교 연구진은 현대 일본 본토에 거주한 남성들의 Y 염색체를 이용해 약 2,500년 전 일본 인구 규모를 추정했다.
이는 현대 유전체 분석을 통해 고대 인류 집단이 새로운 집단과 만나기 전의 인구 규모를 추정한 최초 사례다.
인간 진화 유전학 전문가이자 이번 분석 연구팀을 이끈 오하시 준Jun Ohashi 부교수는 "고대 인류 인구 규모 추정에는 고고학 발굴 자료가 활용되었지만, 발굴지의 어려움과 불확실성이 큰 한계였다. 이제 우리는 방대한 양의 현대 데이터를 활용할 수 있는 방법을 개발했다"고 밝혔다.
고고학적 미스터리
일본으로의 인류 이주에 대한 현재 이론은 약 2,500년 전, 원래 거주민이었던 조몬인들이 주로 한반도에서 온 야요이인이라는 별개의 집단과 만났다는 것이다.
고고학자들은 야요이인들이 도착하기 직전 시대인 후기 조몬 시대 유적이 상대적으로 적게 발견되었다는 점을 지적했다.
이 시기에는 지구 기온과 해수면이 낮아져 수렵채집 생활을 하던 조몬인들의 삶이 더욱 어려워졌을 가능성이 있다.
야요이인들이 일본에 도착하면서 논농사가 도입되었고, 이는 야요이인들과 함께 살던 기존 조몬인들에게 더욱 안정적인 식량 공급을 제공했을 것이다.
후기 조몬 시대 유적이 적게 발견된 것은 실제 인구 감소의 증거일 수도 있고, 단순히 아직 발굴되지 않은 유적일 수도 있다.
유전적 증거
오하시 연구팀은 이 고고학적 미스터리를 풀기 위해 인간 게놈 분석을 시작하기로 결정했다.
연구팀은 현대 일본 남성의 Y 염색체 염기서열을 한국 및 기타 동아시아 남성의 염기서열과 비교하는 것으로 연구를 시작했다.
Y 염색체는 아버지에서 아들로 유전되며 세대를 거듭해도 거의 변화가 없기 때문에, 현대 남성의 Y 염색체 염기서열을 통해 수천 년 전 남성의 Y 염색체를 정확하게 추정할 수 있다.
연구진은 일본의 혼슈, 시코쿠, 규슈 세 주요 섬 출신 남성 345명의 1990년 이전 채취한 DNA 샘플을 사용했다.
그 결과, 일본 남성에게서만 발견되는 DNA 염기서열 그룹 하나를 확인했다.
이 독특한 염기서열 그룹은 조몬인에서 유래했을 가능성이 높다.(조몬인은 일본 열도 외에서는 혼혈이 없었기 때문일 것이다)
또한, 일본 남성과 한국, 베트남, 중국 등 다른 동아시아계 남성 모두에게서 공통적으로 발견되는 6개 염기서열 그룹을 확인했는데, 이는 야요이인이나 일본인과 동아시아인에게 공통적으로 나타나는 다른 조상에서 유래했을 것으로 추정된다.
DNA 분석으로 확인한 고고학적 사실
연구진은 Y 염색체 서열을 이용해 진화 계통도를 구축하고 인구 감소와 급격한 증가를 시사하는 패턴을 발견했다.
약 2,500년 전 조상 Y 염색체 서열 수가 현저하게 감소한 것이다.
흥미롭게도 현대 일본 남성은 전체 유전체 중 Y 염색체에 조몬 조상 DNA의 비율이 다른 부위보다 더 높은 것으로 나타났다.
이전 유전자 분석에서는 현대 일본인이 전체 유전체 약 12%를 조몬 조상으로부터, 나머지는 야요이 조상으로부터 물려받았다고 결론지었다.
오하시 연구팀은 자신들이 확인한 조몬 서열 그룹이 전체 Y 염색체의 35.4%를 차지하는 것으로 계산했는데, 이는 해당 서열이 조몬 남성에게서 매우 흔했음을 시사한다.
소규모 인구 집단에서는 특정 서열이 더 쉽게 흔해지기 때문에, 이는 야요이인들이 도래하기 전 조몬 시대 후기에 조몬 인구가 감소했음을 보여주는 또 다른 증거다.
"이 방법이 고고학적으로 완전히 설명되지 않은 다른 고대 인류의 역동성을 확인하는 데 유용할 수 있기를 바란다"고 오하시 교수는 말했다.
Publication details
Yusuke Watanabe et al. Analysis of whole Y-chromosome sequences reveals the Japanese population history in the Jomon period, Scientific Reports (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-44473-z
Journal information: Scientific Reports
Provided by University of Tokyo