『우리는 모두 2% 네안데르탈인이다』

신국판 변형｜244쪽｜2018년 3월 16일 펴냄

내가 3만 년 전 멸종한 네안데르탈인의 후예?

오늘날 현생인류의 몸에는 네안데르탈인의 유전자가 2% 정도 섞여 있다. 종이 다른 두 인류의 로맨스로 인해 3만여 년 전 멸종한 네안데르탈인의 지분이 우리 안에 약 2% 들어 있는 셈이다. 우리보다 작은 키에 잘 발달한 근육과 다부진 몸매를 지닌 네안데르탈인이 호모 사피엔스의 조상과 만나 사랑을 나누고 아이를 낳으며 살았던 결과이다. 이 책은 우리 안에 남아 있는 네안데르탈인의 흔적을 찾는 여정이다. 

뼈 좀 본다고 소문난 세 명의 인류학자, 인류학의 가장 핫한 주제를 이야기하다

지금까지 우리나라는 인류의 기원과 진화를 연구하는 학문분야인 고인류학의 불모지와도 같았다. 오스트랄로피테쿠스나 호모 하빌리스, 네안데르탈인 같은 옛 인류의 화석이 나오지 않으니 당연한 거 아니냐고 얘기할지 모르겠다. 하지만 전 세계 연구자들이 우리 현생인류가 어디에서 기원해서 어떻게 퍼져나갔는지에 대해 관심을 갖고 연구하고 있다. 뿐만 아니라 이와 관련된 연구들은 현재 인류의 기원과 진화를 탐구하는 학문분야에서 가장 핫한 주제들이기도 하다. 

최근 몇 년 동안 네안데르탈인에 대한 인식은 새로운 발견과 과학의 혁신 덕분에 혁명적으로 바뀌어왔다. 특히나 1997년 네안데르탈인의 유전자 분석 결과가 최초로 발표된 이후 네안데르탈인에 대한 재평가가 이루어지고 있다. 

뼈의 생김새와 뼈에 남은 질병의 흔적을 연구하는 인류학자 우은진, 뼈 조직의 양상으로 사람의 특성을 연구하는 인류학자 조혜란, 집단의 유전자 염기서열 자료로 과거의 역사를 복원하는 인류학자 정충원, 이 세 명의 인류학자가 이제 저 멀리 수백만 년 전으로 우리를 안내한다. 한때 우리의 이웃이었으며, 어쩌면 오늘날까지 우리와 싸우고 사랑하기를 반복하며 함께 살았을지도 모를 네안데르탈인에 대해서 이야기한다. 

호모 사피엔스가 네안데르탈인을 만났을 때 

호모 사피엔스는 지구상에 등장했던 첫 순간부터 사람이라 불리는 유일한 종이었을까? 현재는 우리 종만 남았지만 처음부터 그랬던 것은 아니다. 그렇다면 호모 사피엔스가 등장했을 때 지구에는 어떤 존재가 퍼져 살고 있었을까? 오늘날 호모 사피엔스의 조상이 아프리카에서 벗어나 새로운 대륙으로 영역을 넓혀나갔을 때 이미 그 땅에 정착해 있던 인류는 없었을까? 만약 함께 살았던 이웃 인류가 있었다면 그들은 왜 모두 멸종하고, 현재는 호모 사피엔스만 남아 있는 걸까?  

다행스럽게도 오늘날 우리는 우리와 함께 살았던 이웃 인간 종이 ‘호모 네안데르탈렌시스 Homo neanderthalensis’였다는 사실을 잘 알고 있다. 흔히 네안데르탈인이라 불리는 이들은 13만 년 전부터 3만 년 전 무렵까지 지구에서 살다가 사라진 수수께끼 같은 존재이다. 이들의 화석은 고인류 화석을 통틀어 가장 먼저 발견되었고, 또 500여 개체가 넘는 가장 많은 수가 남아 있기도 하다. 이러한 이유로 지금까지 발견된 모든 종들 가운데 연구가 가장 많이 이루어진 종이기도 하다. 

한때 네안데르탈인은 현생인류가 진화하는 과정에서 아무런 역할도 하지 않고 완전히 멸종해버린 막다른 가지 하나에 불과한 종이었다. 뿐만 아니라 네안데르탈인은 오늘날 우리의 관점에서 우월한 현생인류와 대비되는 열등한 야수로 늘 그려져왔다. 그런 그들이 완벽하게 멸종하지 않고 우리 몸속의 유전자 안에 살아 있다! 한때 인류 진화의 곁가지에 불과한 종이라 치부했던 그들이 오늘날까지 살아남아 우리의 핏속을 유유히 흐르고 있는 것이다. 

내 안의 네안데르탈인을 찾아서  

인류 진화사에 존재했던 다양한 존재들 중 이 책에서 유독 네안데르탈인의 이야기에 집중한 것은 많은 부분에서 우리와 가장 비슷한 존재임에도 불구하고 100년이 훨씬 넘는 시간 동안 숱하게 왜곡되고 제대로 알려지지 못했기 때문이다. 이 분야의 연구는 유효기간이 유독 짧다. 새로운 증거들이 속속 드러날 때마다 바뀌어가는 이 새로운 이야기는 이제 네안데르탈인이 인류의 기원과 진화라는 무대에서 결코 단역으로 사라지지 않았다고 말한다.

오늘날 네안데르탈인은 거의 모든 면에서 새롭게 평가되고 있다. 지금까지의 연구는 우리가 그들과 맺었던 수만 년 전의 인연이 지금도 여전히 우리 삶에 지대한 영향을 미치고 있다는 사실을 밝혀주었다. 여러 분야의 최신 연구는 그들이 정교한 도구를 만들고 아프거나 다친 동료를 돕고 죽은 가족을 기렸다는 것, 언어를 사용했을지도 모른다는 것, 우리의 조상이기도 하다는 것을 알려주었다. 그들도 우리처럼 몸치장을 했고 예술적 감수성을 가졌으며 종교적 활동에 열을 올리기도 했다. 게다가 그들만의 상징체계로 다양한 감정을 표현하고 협력하며 살아갔다.

뿐만 아니라 최근 10여 년 남짓 계속 되어온 유전체학의 혁명은 우리와 함께 공존의 역사를 쌓았던 네안데르탈인의 흔적이 우리 몸속의 유전자로 남아 있다는 사실까지 알려주었다. 지난날의 편견 또는 환상을 걷어내고 보니 우리 모두 2퍼센트의 네안데르탈인이었다. 결국 이 책의 이야기는 우리의 이야기이며, 그들의 진면모를 파악하는 과정은 진정한 우리의 모습을 찾아가는 과정이 될 것이다. 

이 책은 지금까지의 오해의 근원을 밝히고 진실에 한 발자국 더 다가선 최신 연구 결과를 친절하고 흥미진진하게 알려준다. 꼼꼼하게 사실을 확인하고 분석하는 저자들의 연구 자세와 관련 연구의 최신 정보까지 섭렵한 탄탄한 텍스트는, 과학을 좋아하는 청소년부터 어른까지 즐겨 읽을 만한 교양서이자 연구 입문서로서도 톡톡한 역할을 기대하게 한다. 

2018년 충남 공주시에서 ‘네안데르탈인 특별전’을 개최한다고 한다. 공주와 독일 뒤셀도르프시에 있는 네안데르탈 박물관이 이 특별전을 함께 기획한다. 우리나라 구석기시대를 대표하는 공주 석장리 유적이 있는 그곳에서 네안데르탈인의 유산이 우리와 만날 날을 기다리고 있는 것이다. 

지은이 소개

우은진 

사람 뼈에 남은 흔적으로 질병을 비롯한 건강상태를 분석하는 닥터 본즈. 서울대학교 인류학과 대학원에서 생물인류학을 전공했고, 연세대학교 치과대학 연구교수를 거쳐 현재는 세종대학교 역사학과 교수로 재직하고 있다. 학부 4학년 때 ‘고인류학’ 수업에서 처음 본 파란트로푸스 보이세이의 얼굴에 반해, 지금은 인도 하라파 문명기의 뼈도 보고 우리나라 고고학 유적에서 나온 뼈들을 연구하고 있다. 

정충원

뼈에서 추출한 유전자를 분석해 진화사를 밝혀내는 닥터 본즈. 서울대학교 생명과학부에서 동물을 연구하면서 인류학과에서 사람에 대한 수업도 두루 섭렵했다. 시카고대학교 인간유전학과에서 티베트인의 고지적응에 관한 연구로 박사학위를 받았다. 현재는 독일 예나의 막스플랑크 연구소에서 유전자를 이용해 지중해 연안과 동아시아에 사는 사람들의 역사를 추적하고 있다.

조혜란

사람 뼈의 조직을 마이크로 단위로 얇게 잘라 현미경으로 관찰하는 연구를 수행하는 닥터 본즈. 대학에서 사람 뼈에 대한 연구를 알게 돼 운이 좋다고 생각하며, 사람 뼈대 생물학을 전공했다. 미국 노스캐롤라이나주의 데이비슨 칼리지에서 16년 동안 인류학과 교수로 있으면서 영장류와 법의인류학, 의료인류학, 인간생태학과 관련된 수업들을 즐기며 강의하고 있다. 

추천사

네안데르탈인이란 별명이 있는 은사 한 분쯤은 있지 않은가? 덥수룩한 수염과 딱 벌어진 어깨 때문에 생긴 별명이다. 뼈 좀 본다고 소문난 세 명의 체질인류학자는 이제 그만 오해의 전승을 끊기로 하고 이 책을 썼다. 이 책은 오해의 근원을 밝히고 진실에 한 발자국 더 다가선 최신 연구 결과를 친절하고 흥미진진하게 알려준다. 『우리는 모두 2% 네안데르탈인이다』는 우리의 뼈와 유전자를 통해 ‘내 안의 네안데르탈인’을 이야기한다. 인류학에 관한 최신 교양서다. 책꽂이에 꽂혀 있는 지난 인류사 책들은 이제 옆으로 치워놓아도 된다. 

-이정모(서울시립과학관장)

네안데르탈인은 상당 기간 우리와 공존했던, 현생 인류와 가까운 종이다. 게다가 유전자의 일부를 공유하기까지 했으니 그들을 그리워하지는 못할지언정 미안한 마음 정도는 가져야 한다. 하지만 네안데르탈인에 대한 우리나라의 무관심은 기이하기까지 하다. 이게 다 네안데르탈인의 진실에 대해 알려줄 제대로 된 책이 없었기 때문. 그래서 이 책의 출간이 더욱 반갑다. 이 책을 계기로 우리나라에서 네안데르탈인 붐이 일어나길 바란다. 

-서민(단국대학교 의과대학 의예과 교수)

먼 옛날에 살았던 네안데르탈인이 어떤 모습이었으며 어떤 특징을 가지고 있었는지를 최첨단기법을 통해 규명하고 있으니 얼마나 매력적인 이야기인가. 네안데르탈인에 대해서 시의적절하고도 알기 쉽게 잘 풀어쓴 책이다. 또한 꼼꼼하게 사실을 확인하고 분석하는 저자들의 연구 자세와 관련 연구의 최신 정보까지 섭렵한 탄탄한 텍스트는, 과학을 좋아하는 청소년부터 어른까지 즐겨 읽을 만한 교양서이자 연구 입문서로서도 톡톡한 역할을 기대하게 한다. 우리나라 젊은 학자들이 이야기하는 ‘네안데르탈인’을 100퍼센트 만끽하기 바란다. 

-신동훈(서울대학교 의과대학 해부학교실 교수) 

차례 

들어가며 7 

제1장-불완전한 사람

진화의 곁가지 | 사람의 이웃, 네안데르탈인 | [더 읽을거리] 호모 속에 속한 우리의 조상들 | 뼛조각으로 맞추는 퍼즐 | 라샤펠오생의 노인 | 만들어진 이미지 

제2장-‘사라진 종’의 발견

화석이 된 뼈의 정체 | 우리와 다른 종류의 사람을 말하다 | 잘못된 해석과 시나리오 | 진화론과 네안데르탈인 | 새로운 사람 | [더 읽을거리] 호모 네안데르탈렌시스 vs. 호모 사피엔스 네안데르탈렌시스

제3장-뼈가 말하는 것들

닥터 본즈, 뼈를 읽는 사람들 | [더 읽을거리] 어떻게 뼈로 키와 몸무게를 추정할까? | 추위에 끄떡없는 체형 | [더 읽을거리] 북극 몸매와 사막 몸매 | 초콜릿 복근을 가진 ‘몸짱’ | 큰 바위 얼굴 | 왕눈이에 주먹코 | 네안데르탈인의 식단 | 네안데르탈인은 식인종? | 고단했던 삶의 흔적들 | 할머니가 없는 네안데르탈인의 사회 | 뼈로 문화를 말하다 

제4장-유전자가 말하는 것들

CSI 과학수사대 | DNA 씨의 유전학 안내서 | [더 읽을거리] 집단유전학자의 일상 | 빨강머리 네안데르탈인 | 네안데르탈인에게 수혈받아도 될까요? | 네안데르탈어도 통역이 되나요? 

제5장-우리와 만나다

사건의 재구성 | 드론이 보내온 영상 | 우리 모두의 고향, 아프리카 | 미토콘드리아 이브는 아프리카에 살았다 | [더 읽을거리] 미토콘드리아로 조상 찾기! | 유전체학 혁명 | 타임캡슐을 열다: 네안데르탈인 유전체 해독 | 당신은 2퍼센트 네안데르탈인 | [더 읽을거리] 스반테 페보와 고고유전학 | 당신의 네안데르탈인 조상은 중동에서 살았다 | 유럽에서는 어떤 일이 있었을까? | [더 읽을거리] 차세대 염기서열 분석 

제6장-사라진 게 아니다!

우리와 만나다! | 마지막 네안데르탈인을 찾아서 | 네안데르탈인 아빠와 호모 사피엔스 엄마 | 내 뼈 안의 네안데르탈인 | 내 DNA 안의 네안데르탈인 | 네안데르탈인 유전자의 분포: 종분화의 서막 | 네안데르탈인의 착한 유전자 | 네안데르탈인 유전자가 우리에게 남긴 유산  

나오며  

도판 출처  

본문에서

예를 들면 20년쯤 전의 이 분야 교과서에는 지금 알려진 것과 상당히 다른 내용들이 많다. 대표적으로 그 시절 교과서에는 인류의 조상이 350만 년 전 무렵에 처음 등장했다고 쓰여 있다. 하지만 오늘날에는 그 두 배 가까이 시간을 거슬러 올라간다. 즉 700만 년 전에서 600만 년 전에 살았던 것으로 추정되는 사헬란트로푸스 차덴시스Sahelanthropus tchadensis 화석이 2001년에 발견되었기 때문에 지금은 이 종種이 인류 족보의 첫 장 첫 줄에 쓰여 있다. (17쪽) 

호모 사피엔스가 등장했을 때 지구에는 어떤 존재가 퍼져 살고 있었을까? 오늘날 호모 사피엔스의 조상이 아프리카에서 벗어나 새로운 대륙으로 영역을 넓혀나갔을 때 이미 그 땅에 정착해 있던 인류는 없었을까? 만약 함께 살았던 이웃 인류가 있었다면 그들은 왜 모두 멸종하고, 현재는 호모 사피엔스만 남아 있는 걸까? 또 옛 호모 사피엔스와 현생인류는 어떤 관계일까? 오늘날 현생인류만이 살아남고 나머지 종들은 모두 멸종했으니, 우리만이 완전한 사람이고 나머지 사라진 종들은 모두 인류 진화사의 패배자이자 불완전했던 사람인 걸까? (20쪽)

그렇다면 네안데르탈적 특징은 이러한 진화의 흐름에서 완전히 벗어난 것일까? 그렇지는 않다. 일부 특징이 일반적인 진화의 경향과 어긋나기도 하지만 진화적인 흐름을 따지기 어려운 네안데르탈인만의 독특한 특징들이 더 많다. 네안데르탈인의 화석을 보면, 옆에서 봤을 때 앞머리에서 뒤통수까지 머리가 길고, 앞이마는 비교적 낮으며, 뒤통수 한가운데가 불룩하게 튀어나와 있다. 앞에서 봤을 때는 코가 크고 얼굴은 돌출되었으며 앞니가 많이 닳았고 큼직하다. 또 짤막한 키에, 다부진 골격을 가진 것도 네안데르탈인이 갖는 특징이다. (26쪽)

전 지구가 꽁꽁 얼어 있는 시기에 살았던 네안데르탈인과 우리는 구체적으로 어떻게 다를까? 만약 오늘날까지 네안데르탈인이 사라지지 않고 남아 있다면 어떤 모습이 우리와 가장 다를까 생각해보자. 아마 가장 먼저 눈에 들어오는 것은 그들의 몸매일 듯하다. 왜냐하면 네안데르탈인의 몸매는 요즘 텔레비전에 주로 나오는 사람들의 작은 얼굴, 호리호리한 몸매와는 아주 거리가 멀기 때문이다. (……) 네안데르탈인은 떡 벌어진 어깨와 짧지만 다부진 팔다리를 가졌다. 네안데르탈인의 몸매를 오늘날 현생인류와 비교해보자. 서로 키가 같을 때 네안데르탈인은 현생인류보다 몸무게가 평균적으로 30퍼센트 정도 더 많이 나간다. (79~80쪽) 

네안데르탈인이 이처럼 다양한 고기를 육식동물이 먹어대는 수준만큼 섭취하기 위해서는 그야말로 사냥하는 데에 많은 에너지를 쓸 수밖에 없었을 것이다. 이와 관련해, 네안데르탈인의 고기 편식이 후에 호모 사피엔스와 경쟁하여 그들이 지속적으로 생존하고 더 널리 퍼지는 데에 방해요소가 되었을 것이라는 견해도 있다. 왜냐하면 아프리카에서 나온 해부학적 현대인은 다양한 먹거리 자원을 식료로 활용해 좀 더 폭넓은 생태적 환경에 적응해 살아남았기 때문이다. 우리의 호모 사피엔스 조상들은 네안데르탈인처럼 육지 포유동물을 잡아먹기도 했지만, 물고기도 잡아먹고 다양한 종류의 식물들도 식단에 넣었다. (102~103쪽)

네안데르탈인의 골격 형태가 언어 능력에 대해 알려주는 바가 있을까? 목젖 바로 위에 있는 U자 모양의 목뿔뼈는 성대의 움직임과 밀접한 연관이 있기 때문에 언어 능력이 있었는지 알려줄 가능성이 있다. 이스라엘의 케바라 동굴에서 6만 년 전에 살았던 네안데르탈인은 현대인과 매우 비슷하게 생긴 목뿔뼈를 갖고 있었는데, 다른 영장류의 목뿔뼈와는 형태가 전혀 다르다. 이는 네안데르탈인의 성대 구조가 언어에 필요한 여러 소리를 낼 수 있었음을 암시한다. (152~153쪽)

모든 현대인 미토콘드리아의 공통조상, 즉 ‘미토콘드리아 이브’의 나이가 16만 년, 모든 비아프리카인 미토콘드리아의 공통조상의 나이가 8만 년 정도밖에 되지 않는다는 것은 다지역 기원설에 큰 타격을 준 반면에 최근 아프리카 기원설에 무게를 실어주었다. 만약 다지역 기원설이 주장하는 것처럼 아프리카 밖의 현대인들이 100만 년 이전부터 그 지역에 살던 고인류의 후손이라면 이들 모두의 모계 공통조상은 적어도 100만 살은 되어야 하기 때문이다. 

따라서 미토콘드리아 이브의 나이가 8만 년 정도밖에 되지 않는다는 점을 설명하려면 아프리카 밖의 고인류는 최소한 모계 쪽으로는 현대인의 유전자 풀에 기여하지 못했다는 것을 인정할 수밖에 없다. 미토콘드리아 연구는 모든 현대인의 모계 쪽 조상인 미토콘드리아 이브가 네안데르탈인과는 관계없는 아프리카 출신이라는 점을 분명히 보여준다. (168쪽)

현대인이 물려받은 네안데르탈인 혈통에서 재미있는 점 하나는 동아시아인과 유럽인 모두 2퍼센트 내외의 네안데르탈인 유전자를 갖고 있다는 점이다. 동아시아인과 유럽인이라고? 더군다나 사실 최근 여러 연구들은 유럽인에 비해 동아시아인이 네안데르탈인 유전자를 약 20퍼센트 정도 더 많이 가지고 있다고 보고하고 있다. 네안데르탈인의 흔적이 대부분 유럽에서 발견된다는 점을 생각해보면, 이상한 일이 아닐 수 없다. 네안데르탈인은 동아시아에 단 한 번도 나타난 적이 없다. 그렇다면 동아시아의 현대인은 어떻게 유럽인보다도 더 많이 네안데르탈인 유전자를 갖고 있을 수 있는 걸까? (185쪽) 

마지막까지 남아 있던 네안데르탈인에게는 과연 어떤 일이 있었기에 유럽 남부 지역에서 그들은 그대로 자취를 감추어버린 걸까? 끝까지 호모 사피엔스와 함께 살아남을 수는 없었을까? 그들은 분명 현대인과 만났고 아이를 낳을 정도로 깊은 인연을 맺었던 존재들이다. 깊은 인연을 맺으며 살았던 만큼 그들의 절멸에도 우리가 깊숙이 관여했을까? 호모 사피엔스의 세상에서 일어난 도시화나 산업화의 영향으로 많은 동물들이 절멸해버린 것처럼, 어쩌면 우리의 사촌 네안데르탈인의 절멸에도 우리가 관련되었을지 모른다. (204쪽) 

크로아티아와 이스라엘은 네안데르탈인과 현대인 집단이 서로 마주쳤을 가능성이 아주 높은 지역이다. 크로아티아 북쪽에 있는 빈디자 유적(4만~3만 3000년 전)에서 나온 뼈는 네안데르탈인과 현대인의 중간형이라고 할 만한 특징을 보여준다. 예를 들면, 얼굴 가운데 부분이 앞으로 돌출된 정도가 줄어들었고, 코의 너비도 줄었으며, 머리뼈 두께가 얇아졌다. 그리고 네안데르탈인처럼 눈두덩 위가 툭 튀어나와 있지 않다. (213~214쪽) 

비슷한 얘기로 우리는 살아남았고 네안데르탈인은 사라졌기 때문에 우리의 조상이 네안데르탈인에 비해 모든 면에서 더 진화했고 더 적응적이었다고 생각하는지? 이렇게 생각한다면 큰 오산이다. 가뭄이 지나자 핀치새의 부리 모양이 다른 방향으로 변화했듯이, 자연선택은 결코 미래를 예측하지 못한다. 마찬가지로 자연선택은 모든 환경에 완벽하게 적응하는 형질보다는 각자가 처한 환경에 잘 적응하는 생물체를 만들어낸다. (228쪽) 

우선 이 연구에서는 네안데르탈인 유전자가 우울증과 햇빛 노출에 따른 피부 병변 등 여러 표현형의 유전적 기반을 일부 설명한다는 것을 보여주었다. 즉 현대 유럽인이 우울증이나 피부 병변을 겪을 확률에 영향을 주는 유전적 요인 중 일부가 네안데르탈인 유전자라는 것이다. 또한 혈액의 과응고 및 담배 중독 위험성 등을 높여주는 네안데르탈인 유래 유전자 변이 또한 발견되었다. 마지막으로 1000여 개에 달하는 표현형 자료를 넓은 범주로 분류해보면, 신경질환이나 정신질환 관련 표현형과 근골격계 관련 표현형의 경우 유난히 네안데르탈인 유전자와 연관되어 있을 확률이 높은 것으로 나타났다. (235~236쪽) 

한때 ‘미개한 원시인’의 대표주자로 인식되었던 네안데르탈인이지만 오늘날 그들은 거의 모든 면에서 재평가되고 있다. 특히 최근 10여 년 남짓 계속 되어온 유전체학의 혁명으로 그들은 야수에서 인간성을 갖춘 사람의 이웃으로 180도 바뀌었다. 지금까지의 연구는 우리가 그들과 맺었던 수만 년 전의 인연이 지금도 여전히 우리 삶에 지대한 영향을 미치고 있다는 사실을 밝혀주었다. 하지만 그들의 마음 생김새가 어땠는지에 대해서는 여전히 알아내야 할 부분들이 많이 남아 있다. 따라서 이 수상한 이웃 인류를 탐구하는 과정은 앞으로도 계속될 것이다. (238쪽)