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원시인류의 진화 과정과 이종교배 (2편)

입력 2023-09-18 13:24:01



1편에서는 인류 진화의 대략적인 큰 줄기만을 다뤘는데 2편에서는 보다 세부적으로

플라이스토세(약 258만 년 전 ~ 1만 2천년전) 중후기의 사람 속(屬, Genus) 원시 인류에 대해서 살펴보겠다.


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구인(舊人)

약 30만 년 전부터 3만 5000년 전에 생식(生息)한 화석 인류. 원인(猿人)·원인(原人)에 이어 인류 진화의 제3단계로,

신인(新人)의 전(前) 단계임. 네안데르탈인(Neanderthal 人)이 대표적임.


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호모 헤이델베르겐시스(Homo heidelbergensis 하이델베르크인)

제4기 플라이스토세 중기 700,000 년 전 ~ 200,000 년 전 / 아프리카, 유럽





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호모 네안데르탈렌시스(Homo neanderthalensis 네안데르탈인) 제4기 플라이스토세 중기~후기

430,000 년 전 ~ 40,000 년 전 / 유라시아




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호모 데니소반스(Homo denisovans 데니소바인) 제4기 플라이스토세 중기~후기

300,000 년 전 ~ 40,000 년 전 / 북아시아





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호모 플로레시엔시스(Homo floresiensis 플로레스인) 제4기 플라이스토세 후기

94,000 년 전 ~ 13,000 년 전 / 인도네시아 플로레스섬


플로레스인은 작은 체구(키: 약 1m)와 뇌의 크기(약 380cc)로 호빗이라고도 불리는 사람속의 한 종으로 비교적 최근까지 생존했다. 2003년 인도네시아의 플로레스섬의 리앙부아 동굴에서 화석이 발견되었다. 대략 9만 4천 년 전에 출현해 1만 3천 년 전에 사라졌을 것으로 추정하고 있다. 이것으로 보아 호모 네안데르탈렌시스보다 더 최근까지 산 사람속으로 보인다. 이 종은 호모 에렉투스로부터 진화했다.





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호모 날레디(Homo naledi) 제4기 플라이스토세 중기

300,000 년 전 ~ 200,000 년 전 / 남아프리카


호모 날레디는 사람속에 속하는 화석 인류이다. 남아프리카 공화국의 인류의 요람이라 불리는 라이징 스타라는 둥굴 지역에서 발견되었다. 호모 날레디는 남아공어로 '별'이라는 뜻이다. 생존 시기는 당초 250만년 전에서 280만년 전이라고 여겨졌으나, 호모 날레디 유골을 최초로 발견한 리 버거(Lee Berger) 남아공 비트바테르스란트대(University of the Witwatersrand) 교수팀이 2017년 5월 9일 발표한 연대 추정에 의하면, 그보다 훨씬 최근인 20~30만 년 전인 것으로 나타났다. 이는 곧 호모 날레디가 현생 인류와 일부 공존했던 시기도 있었다는 것을 의미한다.




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신인(新人)

호모 사피엔스(Homo sapiens)

사람 또는 인간(人間, Human)은 포유강 영장목 사람상과(유인원과) 사람과 사람속에 속하는 동물이다. 세계의 모든 사람을 총칭하거나, 또는 다른 동물과 구분할 때는 인류(人類)라고도 부른다. 현생 인류는 근연종이 모두 멸종하고 호모 사피엔스(H. sapiens) 한 종만이 생존해 있으며, 아종인 호모 사피엔스 사피엔스(H. s. sapiens) 로 세분화하기도 하나 이 경우에도 오늘날의 모든 인간이 하나의 아종에 포함된다.





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호모 사피엔스 이달투(Homo sapiens idaltu) 제4기 플라이스토세 중기~ 후기

350,000 년 전 ~ ?? 년 전 (멸종) / 아프리카





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호모 사피엔스 크로매그넌(Homo sapiens Cro-Magnon 크로마뇽인) 제4기 플라이스토세 중기~홀로세

350,000 년 전 ~ 10,000 년 전 / 유럽









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호모 사피엔스의 코가 높고 길어진 이유.


인간의 코 모양이 약 3만년 전 지구에서 사라진 네안데르탈인의 유전자를 물려받아 길고 오똑해졌다는 연구 결과가 나왔다.

따뜻한 아프리카에서 7만년 전부터 이주를 시작한 현생 인류의 조상 ‘호모 사피엔스’가 추운 유럽·아시아에 먼저 거주한 네안데르탈인을 만나서 그들의 길쭉한 코 모양을 받아들인 결과다. 코가 높고 길쭉하면 콧구멍으로 들어온 공기의 온도와 습도를 숨쉬기 적절하게 바꾸기에 유리하다.


영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)과 중국 푸단대 과학자들이 구성한 공동 연구진은 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 바이올로지’를 통해 네안데르탈인과 호모 사피엔스가 이종교배를 하면서 현생 인류의 코 모양에 네안데르탈인의 DNA가 남았다고 밝혔다.

코를 길어지게 만드는 게놈이 인간의 몸속에서 살아남은 건 ‘자연선택’ 때문이라고 연구진은 설명했다. 자연선택은 특정 환경에서 살아남기에 좋은 유전인자를 가진 개체가 생존률이 높아진다는 의미로, 진화론의 핵심 개념이다.


이번 연구를 이끈 칭리 푸단대 교수는 과학매체 사이테크데일리를 통해 “오래 전부터 코 모양이 자연선택에 의해 결정된다는 추측이 과학계에선 있었다”고 설명했다. 코는 호흡기로 들어오는 공기의 온도와 습도를 적절하게 맞추는 역할을 한다. 코가 길고 높다면 숨 쉬기에 적합하지 않은 공기도 적합하게 만들 가능성이 커진다는 뜻이다. 칭리 교수는 “우리 조상들이 아프리카를 떠나서 더 추운 기후에 적응할 수 있는 신체 특징을 네안데르탈인에게서 물려받은 것으로 보인다”고 밝혔다.

- 2023.05.08 경향신문, 매일경제 보도


요약

1. 네안데르탈인과의 이종교배로 인한 유전적 영향

2. 추운 지방에서 차가운 공기를 비강 안에서 덥혀서 공기의 온도와 습도를 적절하게 맞추는 역할을 하기 위한 자연 선택적 영향






호모 사피엔스와 네안데르탈인, 데니소바인 등이 상당 기간 교류하며 이종교배에 했음에도 호모 사피엔스에게 타 원시인류의 유전자가 1~6% 내로 극히 드문 이유.


호모 사피엔스, 호모 네안데르탈렌시스 , 호모 데니소반스는 현재의 타 동물과 비교하면 고양잇과의 하위 분류인 표범아과에 속해있는 호랑이, 사자, 재규어의 유전학적 차이와 비슷하다고 볼수있다.

수컷 사자와 암컷 호랑이가 이종교배하여 탄생한 라이거를 예를 들면 수컷 라이거는 무정자증 또는 완벽한 불임이지만,암컷 라이거는 드물게 생식능력이 정상적으로 기능하는 경우가 있다.


이것은 염색체 결합의 불확실성이 큰 이유인데,사자와 호랑이의 경우도 비록 염색체 수는 19쌍으로 똑같지만 각자 진화하면서 재배치가 여러 곳에서 일어났기때문에 라이거나 타이온은 감수분열시 염색체가 제대로 짝을 찾는 경우가 드물기 때문이다. 즉 동물이 생식력이 있으려면 먼저 생식세포를 만드는 감수분열이 제대로 이뤄져야 하는데, 잡종은 부계와 모계로부터 각각 한 벌씩 받은 염색체 가운데 일부가 서로 다르게 재배치돼 감수분열 과정에서 짝(상동염색체)을 찾지 못해 생식세포를 만드는데 실패하는 것으로 보인다. 즉 이종교배로 태어난 2세대에서 암컷의 생식능력이 정상적으로 기능한다는 것은 염색체 결합에서 감수분열이 제대로 이뤄져 정상 난자가 만들어진 정말 운 좋은 경우일 것이다.


호모 사피엔스와 네안데르탈인 또는 데니소바인의 2세대도 마찬가지였을 것이다.물론 이들이 모두 호모 하이델베르겐시스라는 공통의 직계 조상을 둔 진화종이기 때문에 라이거보다는 염색체 결합이 조금 더 원활하게 정상적으로 이루어 졌을 수도 있다. 그렇다 하더라도 이 세 사람 속(屬, Genus) 인류가 이종교배하여 태어난 2세대의 남성은 홀데인 법칙에 의해서 상당히 높은 확률로 불임이였을 것이고,

여성의 경우에도 어느정도의 불임률을 보였을 것이기 때문에 이들 혼종의 번식은 제한적으로 이루어졌을 것으로 볼 수 있다. 그렇기 때문에 이 서로 다른 사람 속(屬, Genus) 인류들이 유럽,서아시아, 동아시아, 동남아시아 등지에서 상당 기간 공존 하였다 하더라도 현생 인류인 호모 사피엔스에게 네안데르탈인과 데니소바인의 유전자가 1~6% 남짓 극히 적은 비중으로 남아있는 것이다.






인류의 피부색 변화


아프리카의 햇볕 따가운 적도 지역에서 살았던 인류의 조상에게 햇빛 자외선은 치명적이었다. 털이 적어지면서 노출된 피부가 자외선 공격에 그대로 노출됐기 때문이다. 이런 환경에서는 피부 안에 있던 흑갈색의 멜라닌 색소가 많을수록 생존에 유리했다. 어두운 색 피부의 인류는 이렇게 탄생했다.


만약 인류가 계속해서 아프리카의 적도 지역에서만 살았다면, 지금도 전체 인류의 피부색은 어두웠을 것이다. 하지만 약 6만 년 전부터 인류가 아프리카 북쪽으로 뻗어가면서 사정이 바뀌었다. 인류가 북쪽으로 올라갈수록 햇빛의 양이 적어졌다. 빙하기까지 겹치면서 햇빛이 구름으로 가려지는 날도 많아졌다. 이런 상황에서는 어두운 색 피부가 오히려 생존의 장애물이다.


파장 길이가 중간 정도인 햇빛의 자외선(UVB)은 피부 세포에서 비타민D 합성을 자극한다. 비타민D는 몸속에서 뼈의 구성 성분인 칼슘을 흡수하는 데 결정적인 역할을 한다. 비타민D 공급이 충분하지 않으면 뼈가 약해지고(골다공증) 심하면 뼈가 굽는 현상(구루병)이 나타날 수 있다. 즉, 일정 수준 이상의 햇빛에 노출되지 않으면 비타민D가 모자라서 몸에 문제가 생긴다.


아프리카 적도처럼 햇빛의 양이 많다면 멜라닌 색소를 뚫고 들어온 자외선 일부로도 비타민D 합성을 자극하기에 충분했다. 하지만 햇빛의 양이 적은 지역에서는 멜라닌 색소가 비타민D 합성을 방해해서 생존을 위협한다. 당연히 이때는 피부의 멜라닌 색소가 적을수록 생존에 유리하다. 피부에 멜라닌 색소가 적은 황인이나 백인이 세상에 등장한 이유다.

- 2022년 7월, KDI경제정보센터 칼럼


요약.

1.자외선이 강하고 일조량 많은 저위도 및 적도 지역에서는 피부암과 유전자 돌연변이를 일으키는 자외선을 차단하기위해 검은 피부를 유지

2.유럽, 서아시아, 중앙아시아, 시베리아로 진출한 윈시인류가 아프리카보다 상대적으로 일조량이 적은 기후에 적응하면서 비타민D를 생성하기위해 피부색이 옅어지기 시작했고, 빙하기를 겪으면서 더욱 피부가 하얀 백인과 황인종이 등장함.















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