데니소바인(Denisovan)
신생대 제4기 플라이스토세 후기에 살던 화석 인류의 하나로서 2008년 7월에 시베리아의 알타이산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 41,000년 전의 손가락뼈와 어금니 화석이 발견되면서 알려졌다. 43만년 전부터 2-3만년 전 경까지 시베리아와 우랄 산맥, 알타이산맥, 동남아시아 지역에서 생존했다고 추정된다. 현생인류 및 네안데르탈인, 호모 플로레시엔시스 등과는 별도로 생존했던 고생인류의 일종으로, 데니소바 동굴에서 발견된 치아 화석 및 다리뼈 화석, 오스트레일리아 원주민 일부의 유전자 검사를 통해 그 존재가 확인되었다.
개요
2008년 7월, 시베리아의 알타이산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 30~50세 가량으로 추정되는 손가락뼈, 치아 화석 및 다리뼈 일부 화석이 처음 발견되었다. 미토콘드리아 DNA 검사 결과 2010년 이후 현생인류와는 상이한 점이 발견되었으며 네안데르탈인과 가까운 점이 발견되었다. 2011년에는 데니소바 근처의 다른 동굴에서는 4만년 전의 네안데르탈인으로 추정되는 발가락 화석도 발견되었다.
처음에 동굴곰의 뼈로 인식했던 처음 발견된 새끼손가락뼈는 6~7살 정도의 여자 어린이로 확인되었다. 다리뼈 일부와 어금니 화석은 성인의 것으로 밝혀졌다. 유전자 검사 결과 미토콘드리아 DNA에 따르면 네안데르탈인과 현생 인류와 관련이 있으며 공통조상은 약 100만년 전에 있었던 것으로 확인되었다. 호모 하이델베르겐시스의 후예이자 네안데르탈인과 근연종으로 추정되며, 네안데르탈인, 현생인류와 동시대에 산 것으로 보이며 서로 교배도 한 것으로 보인다. 기원전 6만년 경 이후에 유라시아로 이동한 현생인류 중에 데니소바인이 흡수되었고, 동남아시아로 이주한 것으로 추정된다. 실제 라오스 북부의 한 동굴에서 164,000년에서 131,000년 전에 사망한 것으로 보이는 데니소바인 소녀의 것으로 추정되는 어금니들이 발견되었다. 이는 시베리아 밖에서 발견된 두 번째 데니소바인의 화석이다. 한편 시베리아에 남아있던 데니소바인은 2-3만년 전에 사멸된 것으로 추정된다. 그리하여 현재 멜라네시아인들과 오스트레일리아 원주민인 애보리지니들의 DNA 중 6%가 이들로부터 유래한 것으로 보인다. 이 새로운 화석인류는 인류가 아프리카에서 이주해 나오면서 생긴 것으로 보이며, 아프리카에서 나온 호모 에렉투스와도 모종의 관련이 있는 듯 해 보인다.
한편 데니소바인의 유전자가 존재하는가 여부를 두고 논란이 발생, 각지의 현생인류의 유전자를 검색하던 중 파푸아뉴기니와 솔로몬 제도 등에 거주하는 일부 멜라네시아인들에게서 데니소바인의 유전자가 발견되기도 했다.
현생인류 및 네안데르탈인, 호모 솔로엔시스 이외에도 시베리아에서 존재했던 미지의 인류라는 점에서 한때 화제가 되기도 했다. 가까운 근연종은 네안데르탈인과 그들의 공통조상으로 추정되는 호모 하이델베르켄시스이다. 2013년 12월 4일에는 에스파니아의 시마 동굴에서 발견된 일부 호모 하이델베르켄시스의 유골에서 데니소바인의 특징을 갖춘 유골이 존재한다는 것이 확인되기도 하였다.
2018년 국제 학술지 네이쳐에 네안데르탈인과의 두 인류종과의 1세대가 처음 발견되었다는 내용의 보고가 발표되었으며, 장소는 데니소바 동굴이다.
2019년 국제 학술지 네이쳐 1월30일자 발표에선 데니소바 동굴에서 발견된 데니소바 소녀의 DNA분석과 탄소측정과 100개이상의 지층에서 28만개의 사료분석을 통해 OSL연대측정을 해서 비교분석했다. 데니소바 동굴에서 인류는 43만년전부터 살았던 것으로 추정된다. 43만년전부터 2-3만년전까지 간헐적으로 데니소바인이 살았고 45만년전부턴 네안데르탈인이 살았으며 어느순간에 네안데르탈인과 데니소바인이 간헐적으로 교차사용했으며 13만년전에 최초로 네안데르탈인 어머니와 데니소바인을 아버지로 둔 아이가 태어난다. 2-3만년전을 기점으로 데니소바인은 사라지고 4만9000~4만3000년 사이에 후기구석기 유물이 발견된다. 후기구석기 유물은 현생인류만이 남겼다고 지금까지 알려졌다. 운이 좋게도 데니소바 동굴에서 데니소바인과 네안데르탈인 1대1 혼혈 화석이 발견되어 혼혈은 확실한 것으로 확정되었다.
네안데르탈인은 유럽에 주로 분포되어 있고 데니소바인은 아시아에 주로 분포되어 있는 것으로 추정된다.
2019년에는 티베트고원 바이시야 카르스트 동굴(Baishiya Karst Cave)에서 시베리아 데니소바 동굴 밖의 데니소바인이 처음으로 발견되었다. 이 아래턱 화석은 1980년에 발견되었으나 2019년에 이르러서야 DNA 분석 결과 데니소바인 화석인 것으로 동정되었다. 이 화석은 데니소바인이 아시아에 폭넓게 거주했다는 설과 티베트의 고산적응 유전자가 데니소바인에서 유래했다는 설을 지지하는 증거이다.
신생대 제4기 플라이스토세 중기~후기에 살았던 인류의 일종. 공식 종명은 아직 없으나 2020년대 중국 연구팀이 데니소바인을 포함한 일부 미분류 고인류들을 호모 율루엔시스라는 신종으로 통합시켰으며 현재로서는 이것이 그대로 종명으로 굳어질 가능성이 높다.
발견 현황
2008년 7월, 러시아의 알타이 산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 41,000년 전의 손가락뼈와 어금니 화석이 발견되면서 알려졌다. 30만 년 전부터 3, 4만 년 전경까지 시베리아와 우랄 산맥 및 알타이 산맥, 동남아시아 지역에서 생존했다고 추정된다. 현생 인류 및 네안데르탈인, 호모 플로레시엔시스 등과 공존하며 별도로 생존했던 인류의 일종으로, 데니소바 동굴에서 발견된 치아 화석 및 다리뼈 화석, 오스트레일리아 원주민 일부의 유전자 검사를 통해 그 존재가 확인되었다.
현생 인류의 조상과 네안데르탈인과 생존 시기가 겹치며, 그 때문에 현생 인류, 네안데르탈인과 통혼하기도 했다. 사실 DNA 분석은 이들이 다른 호미닌들보다 특히 네안데르탈인과 더 가까움을 시사한다.
데니소바인은 네안데르탈인과 비슷한 슈퍼 운동선수 유전 인자를 가지고 있다고 한다.
DNA 분석에 기반한 데니소바인의 얼굴 복원도. 파편화된 화석 이상의 완전한 개체 화석은 현재까지 발견되지 않아 골격을 기반으로 한 복원은 불가능하며, 정식 종명의 부여조차 후일 더 온전한 화석이 발견되기를 기약해야 하는 상황이다. DNA 시퀀싱이 되어 현생 인류나 네안데르탈인의 DNA와 비교가 가능할 정도로 연구가 된 상태임에도 정작 온전한 골격 화석이 없는, 대다수의 고생물과 반대되는 상태.
연구사
2008년 7월, 시베리아의 알타이산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 30~50세 가량으로 추정되는 손가락뼈, 치아 화석 및 다리뼈 일부 화석이 처음 발견되었다. 미토콘드리아 DNA 검사 결과 2010년 이후 현생 인류와는 상이한 점이 발견되었으며 네안데르탈인과 가까운 점이 발견되었다. 2011년에는 데니소바 근처의 다른 동굴에서는 4만 년 전의 네안데르탈인으로 추정되는 발가락 화석도 발견되었다.
처음에 동굴곰의 뼈로 인식했던 처음 발견된 새끼손가락 뼈는 데니소바인의 6~7살 정도로 추정되는 어린 암컷 개체로 확인되었다. 다리뼈 일부와 어금니 화석은 성인의 것으로 밝혀졌다. 어금니 화석의 경우 발견된 숫자는 2개에 불과하였으나, 그 크기가 일반적인 현생 인류의 어금니에 비하여 훨씬 커서 탁구공 정도의 크기였으며 발견 초기 곰의 어금니로 추정되었다. 유전자 검사 결과 미토콘드리아 DNA 에 따르면 네안데르탈인과 현생 인류와 관련이 있으며 공통 조상은 약 100만 년 전에 있었던 것으로 확인되었다.
하이델베르크인의 후예종이자 네안데르탈인과 근연종으로 추정되며, 네안데르탈인, 현생 인류와 동시대에 산 것으로 보이며 서로 교배도 한 것으로 보인다. 기원전 6만 년경 이후에 유라시아로 이동한 현생 인류 중에 데니소바인이 흡수되었고, 동남아시아로 이주한 것으로 추정된다. 한편 시베리아에 남아있던 데니소바인은 3, 4만 년 전에 사멸된 것으로 추정된다. 그리하여 현재 멜라네시아인들과 오스트레일리아 원주민인 애보리지니들의 DNA 중 6%가 이들로부터 유래한 것으로 보인다. 이 새로운 화석 인류는 인류가 아프리카에서 이주해 나오면서 생긴 것으로 보이며, 아프리카에서 나온 호모 에렉투스와도 모종의 관련이 있는 듯해 보인다.
한편 데니소바인의 유전자가 존재하는가 여부를 두고 논란이 발생, 각지의 현생 인류의 유전자를 검색하던 중 파푸아뉴기니와 솔로몬 제도 등에 거주하는 일부 멜라네시아인들에게서 데니소바인의 유전자가 발견되기도 했다. 특히 외부 집단과 혼혈이 별로 되지 않은 필리핀 원주민 집단에서 5%라는 높은 비율로 발견되었다.
현생 인류 및 네안데르탈인 외에도 시베리아에서 존재했던 미지의 인류라는 점에서 한때 화제가 되기도 했다. 가까운 근연종은 네안데르탈인과 그들의 공통 조상으로 추정되는 호모 하이델베르겐시스이다. 2013년 12월 4일에는 스페인의 시마 동굴에서 발견된 일부 호모 하이델베르겐시스의 유골에서 데니소바인의 특징을 갖춘 유골이 존재한다는 것이 확인되기도 하였다.
2010년은 고인류학 역사에서 가장 중요한 해로 남을 가능성이 크다. 이해에 네안데르탈인의 게놈이 해독되면서 아프리카인을 제외한 현생 인류의 몸에 네안데르탈인의 피가 2% 정도 흐른다는 사실이 밝혀졌고 화석이라고는 어금니 하나와 새끼손가락 뼈 하나뿐인 미지의 인류의 게놈이 해독되면서 파푸아뉴기니인에서 이들의 피가 무려 6%나 섞였다는 충격적인 사실이 발견됐기 때문이다.
뼈가 발견된 시베리아 알타이산맥 지역 동굴의 이름을 따서 데니소바인(Denisovan)으로 명명된 이 미지의 인류는 게놈 분석 결과 현생 인류보다는 네안데르탈인에 더 가까운 것으로 확인됐다.
즉 약 60만 년 전 공통 조상에서 호모 사피엔스와 네안데르탈인/데니소바인 계열이 먼저 갈라지고 그 뒤 약 40만 년 전 네안데르탈인과 데니소바인이 갈라졌다. 2012년 데니소바인의 게놈이 좀 더 정밀하게 해독되면서 동아시아인에서도 데니소바인의 피가 소량(0.2% 내외) 섞여 있다는 사실이 밝혀졌다. 동아시아인 중에서 가장 높은 보유량을 가진 민족은 티베트인으로, 이들의 고산지 적응 능력을 띠게 만드는 EPAS1 유전자가 데니소바인에게서 유래된 것으로 밝혀졌다. 우리나라 사람은 네안데르탈인과 데니소바인 모두를 선조로 둔 셈이다.
상술되었듯, 2019년 9월 19일 처음으로 데니소바인의 얼굴이 복원되었다. 얼굴의 주인은 처음 발견된 손가락 화석의 주인인 여자아이로 발견 당시 표본이라곤 손가락 뼈 몇 조각과 어금니 2개가 전부였으나 이스라엘 연구 팀에서 손가락뼈에서 추출한 유전자의 발현 패턴을 분석해 나온 결과를 바탕으로 복원했다.
2021년 2월 중앙아시아에 살았던 고대 인류 데니소바인의 입술 모양 유전자가 오늘날 남아메리카 사람들한테서도 발견됐다는 연구 결과가 발표되었다. 5만 년 전 사라진 데니소바인, 남미인 입술에 흔적 남겼다
두 그룹
지금까지 현생 인류가 아닌 원시인 가운데 게놈이 해독된 건 네안데르탈인과 데니소바인 둘뿐이다. 네안데르탈인은 아시아와 유럽인, 데니소바인은 아시아인에 흔적을 남겼다. 최근 연구 결과 아시아에는 두 그룹의 데니소바인이 살았는데 남아시아인과 뉴기니인은 그 가운데 한 그룹(짙은 파란색)의 영향만을 받은 반면 동아시아인의 게놈에는 두 그룹의 흔적이 남아있는 것으로 밝혀졌다.
현생 인류가 아프리카를 떠나 아시아 전역으로 퍼져나갈 때 동아시아와 남아시아, 뉴기니 일대에는 데니소바인이 흩어져 살고 있었다. 이때 동아시아로 진출한 현생 인류가 그곳의 데니소바인(알타이 데니소바인과 유전적으로 가까운 집단)과 만나 피가 섞였다. 참고로 알타이 데니소바인 화석의 주인공은 약 41,000년 전 살았던 것으로 추정된다.
한편 남아시아로 진출해 현생 인류 역시 그곳의 데니소바인과 만났는데 특히 뉴기니에 정착한 인류는 교류가 훨씬 더 많았던 것으로 보인다. 그리고 훗날 남아시아 현생 인류 일부가 동아시아로 이주해 이미 그곳에 정착한 현생 인류와 피가 섞이게 됐다. 그 결과 오늘날 동아시아인의 게놈에는 데니소바인 두 집단의 피가 흐르게 됐다는 것이다.
참고로 논문에서 분석한 동아시아인의 게놈은 중국인 세 그룹으로 남중국 시솽반나의 다이족(93명), 동중국 베이징의 한족(103명), 남중국의 한족(105명)과 일본인(104명), 베트남인(99명)이다.
파푸아인의 경우에는 데니소바인의 유전자 기여도가 높다고 하며, 동아시아인들의 경우에는 네안데르탈인의 유전자 기여도가 높고 데니소바인의 유전자 기여도는 낮다고 한다. 물론 유전적 기여도는 상대적인 것으로, 호모 사피엔스의 유전자에 비하면 아주 극미량이다. 모든 건강한 인간 남녀들은 정상적인 후손을 낳을 수 있는, 교잡 가능한 호모 사피엔스다.
네안데르탈인의 영향력
한편 네안데르탈인 게놈의 경우 원래는 유럽과 서아시아인의 게놈에 영향이 있었느냐가 관심사였다. 네안데르탈인의 화석이 이 지역에서 나왔기 때문이다. 그러나 2010년 네안데르탈인의 게놈 해독 결과 아시아 전역의 사람들도 비슷한 수준으로 혼혈이 된 것으로 나왔다. 그런데 그 뒤 좀 더 정밀하게 분석하자 동아시아인들의 게놈에 남아있는 네안데르탈인 게놈의 양이 유럽인에 비해 오히려 30%나 더 많은 것으로 나타났다.
흥미롭게도 2014년 발표된 최초의 고품질 네안데르탈인 게놈 역시 알타이산맥 데니소바 동굴에서 얻은 뼈에서 얻어졌다. 즉 2010년 추가 발굴 과정에서 인류의 발가락뼈가 나왔고 게놈 분석 결과 데니소바인보다 수천 년 전에 살았던 네안데르탈인으로 밝혀졌다. 아마도 데니소바 동굴이 DNA가 온전히 보존될 수 있는 최적의 조건인가 보다. 그 뒤 다른 지역의 네안데르탈인의 게놈이 몇 건 더 해독됐는데 넓은 지리적 분포에도 불구하고 차이가 그리 크지 않은 것으로 나왔다.
연구자들은 알타이 네안데르탈인의 게놈을 참조로 해서 현대인의 게놈과 비교해 봤다. 그 결과 기존 결과와 마찬가지로 동아시아인에서 네안데르탈인의 피가 가장 많이 섞였다. 한편 참조 게놈과 유사성은 현대인의 모든 집단에서 80% 내외로 높게 나왔다. 현대인과 네안데르탈인은 한 차례 조우했다고 볼 수 있는 결과다. 물론 네안데르탈인의 게놈 다양성이 낮기 때문에 확실히 그렇다고 말할 수는 없다.
동아시아인에서 유럽인보다 네안데르탈인의 흔적이 더 많이 남아있는 현상을 설명하기 위해 동아시아인이 여러 차례 네안데르탈인과 만났을 거라는 가설이 있는데, 아무튼 여기에는 도움이 안 되는 결과다. 연구자들은 유럽의 경우 네안데르탈인과 만난 이후에도 아프리카에서 추가로 호모 사피엔스가 유입되면서 네안데르탈인의 피가 더 많이 희석된 게 아닌가 추측했다.
네안데르탈인과 데니소바인의 혼혈
2012년 러시아 고고학자들이 러시아의 데니소바 동굴에서 데니소바인 뼛조각을 발견했다. 데니소바 동굴에서는 몇 차례에 걸쳐 고인류의 어금니와 손가락뼈가 발견돼 이를 이용해 데니소바인의 미토콘드리아 DNA와 유전체를 분석했다. 막스 플랑크 진화인류학 연구소(MPI-EVA) 연구원이자 세 명의 논문 제1저자 가운데 한 사람인 비비안 슬롱(Viviane Slon) 박사는 “우리는 예전의 연구에서 틀림없이 네안데르탈인과 데니소바인 남녀가 결합해 때때로 아이를 가졌었다는 사실을 알았다”며, “실제로 두 그룹 간의 접촉에서 탄생한 자녀를 찾아낼 수 있을 만큼 운이 좋을 줄은 몰랐다”고 말했다. 고대 인류의 화석은 현재 20명이 채 되지 않으며, 정확히 반반 섞인 개체를 찾아낸 시점에서 천운이었다 볼 수 있다.
고대의 개인은 단 하나의 작은 뼛조각으로도 재현될 수 있다. 캐나다 토론토대의 벤스 비올라(Bence Viola) 박사는 “이 뼛조각은 긴 뼈의 일부로서, 뼛조각의 주인공은 적어도 13세 정도 됐을 것으로 추정된다”고 말했다. 연구팀은 뼈 주인공의 어머니인 네안데르탈인이 일찍이 데니소바 동굴에 살았던 네안데르탈인들보다 서유럽에 살았던 네안데르탈인에 유전적으로 더 가깝다는 사실을 알아냈다. 이것은 네안데르탈인들이 사라지기 몇만 년 전 서부와 동부 유라시아 지역을 오갔다는 사실을 나타낸다. 또한 유전체 분석에 따르면 데니소바인 아버지의 가계를 거슬러 올라가면 적어도 한 명 이상의 네안데르탈인 조상을 가지고 있는 것으로 나타났다.
논문 공저자인 같은 연구소의 벤자민 베르노(Benjamin Vernot) 연구원은 “우리는 이 단일 유전체로부터 네안데르탈인과 데니소바인 사이에 수많은 상호 교류가 있었음을 발견할 수 있었다”고 말했다. 이 연구소의 진화유전학부 책임자인 스반테 페보(Svante Pääbo) 박사는 “유전체가 분석된 매우 적은 수의 고대인 가운데 네안데르탈인과 데니소바인 혼혈아를 발견한 것은 놀라운 일”이라고 밝혔다. 그는 “네안데르탈인과 데니소바인들은 만날 기회가 많지 않았을 것”이라며, “그러나 그들이 일단 만나면 우리가 이전에 생각했던 것보다는 훨씬 더 많이 성적 접촉을 가졌을 것“이라고 말했다.
7. 고인류 사이의 이종 교배
학계에서는 초기 구석기 시대와 중석기 시대에 현생 인류와 네안데르탈인, 데니소바인 그리고 미확인 호미닌들 사이에 여러 차례에 걸친 독립적 ‘이종 교배’ 사건들이 있을 것으로 보고 있다.
하이델베르크인(Homo heidelbergensis)으로부터 네안데르탈인과 데니소바인 그리고 현생 인류가 분기돼 나와, 20만 년 전부터 호모 사피엔스 사피엔스의 팽창에 따라 네안데르탈인과 데니소바인, 미확인 아프리카 고인류가 현생 인류의 혈통에 포함됐다.
유라시아에는 ‘유라시아 하이델베르크인’으로부터 유래된 네안데르탈인 및 데니소바인들이 살고 있었다. 7만 년 전 인류의 ‘아프리카 탈출’을 전후한 10만 년 전과 4만 년 전 사이에 수차례 현생 인류가 이들과 접촉하며 이종 교배가 일어났다. 현대 유럽과 아시아인들의 유전체에는 네안데르탈인의 유전체가 1~6% 정도 포함된 것으로 분석됐고, 유라시아인들 가운데는 오세아니아와 동남아시아 원주민들에게서 고인류의 혼혈 비율이 가장 높은 것으로 알려져 있다. 현대 멜라네시아인들은 데니소바인 유전체를 4~6% 정도 갖고 있는 것으로 밝혀져 있다.
그러나 사하라 사막 아래 지역에 살고 있는 현대 아프리카인 대부분에게서는 여러 독립적 혼혈 사건과 일치하는 고인류의 대립 형질이 발견되기는 했으나, 네안데르탈인과 데니소바인 조상을 가진 흔적이 거의 없는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 사하라 이남에는 네안데르탈인도 데니소바인도 아닌 고인류가 따로 있었고 그들과 통혼한 것으로 추정되고 있다. 이 미지의 고인류의 유전체가 현대 아프리카인 유전체에서 차지하는 비중은 2%로 추정된다.
DNA로 데니소바인 얼굴 복원
현생인류‧네안데르탈인과 매우 달라
데니소바 인(Denisovan)은 8만~3만 년 전까지 시베리아와 우랄알타이 산맥, 동남아 등에 생존했다고 추정되는 화석 인류를 말한다.
2008년 7월에 시베리아의 알타이 산맥에 위치한 데니소바 동굴에서 30~50세 가량으로 추정되는 손가락뼈와 어금니 화석이 발견되면서 그 존재가 알려졌다.
화석의 미토콘드리아 DNA를 분석한 과학자들은 이들이 이 유골의 주인들이 현생인류와는 다르지만 네안데르탈인과 매우 닮아 있다는 사실을 확인했다. 그리고 지금 화석에서 채취한 DNA를 사용해 실제 모습을 복원했다.
DNA 사용한 복원은 처음 있는 일
20일 ‘사이언스’, ‘가디언’, ‘CNN’ 등 주요 언론들은 이스라엘 히브리대학 연구진이 손가락뼈 화석에서 채취한 DNA를 사용해 데니소바인을 복원했다고 전했다.
복원 작업을 이끈 히브리대학 리란 카멜(Liran Camel) 교수는 “데니소바인의 DNA가 현생인류보다 네안데르탈인과 닮아있는 만큼 실제 모습도 네안데르탈인을 더 닮았을 것으로 생각했다.”고 말했다.
그러나 카멜 교수는 “실제로 어느 것도 닮지 않은 것으로 나타났다.”며, “이 모습을 통해 데니소바인이 어떻게 환경 변화에 적응했으며, 그들의 유전자 흔적이 현대인에게 도달하게 됐는지 인류 초기의 역사를 밝혀낼 수 있을 것”이라고 말했다.
이는 데니소바인이 네안데르탈과 매우 닮았을 것이라는 고고학계의 주장을 부인하는 것으로 향후 선사시대 인류사 연구에 영향을 미칠 전망이다.
연구논문은 20일 자 ‘사이언스’ 지에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Face of the mysterious Denisovans emerges’이다.
연구팀은 논문을 통해 그동안 발굴한 데니소바인의 화석이 손가락뼈와 어금니, 턱뼈 등에 국한돼 있어 고고학계를 비롯한 많은 과학자들이 데니소바인의 두개골에 대해 큰 의문을 품고 있었다고 말했다.
그러나 최근 환경과 DNA와의 관계를 추적해들어갈 수 있는 후생유전학(epigenetics)의 발전으로 데니소바인의 화석에서 채취한 DNA를 통해 살아있던 시기 얼굴을 복원할 수 있는 길이 열렸다고 설명했다.
연구팀은 ‘DNA 메틸화(DNA methylation)’ 등 새로운 기술을 활용해 7만 5000년 전 시베리아 데니소바 동굴에 살고 있었던 어린 소녀의 얼굴 모습을 조형했으며, 그 얼굴 모습 속에서 현대인과 네안데르탈인과 다른 폭넓은 특징을 지니고 있다는 사실을 발견했다고 말했다.
56개 신체 부위에서 큰 차이 보여
그동안 과학자들의 연구 결과에 따르면 인류 역사에 있어 데니소바인은 약 1만 5000년 전부터 현대인에게 유전자 흔적을 남겨놓았다.
DNA 분석 결과 말레이시아인과 호주 원주민 DNA의 약 6%가 데니소바인과 일치하고 있으며, 동아시아인, 아메리카 원주민, 폴리네시아인 등에게도 유전자를 일부 전해준 것으로 밝혀지고 있다.
이 같은 사실은 데니소바인이 지금의 인류 조상인 현생인류와 함께 살면서 서로 교류했다는 것을 의미한다.
고고학계는 기원전 6만 년 경 이후 유라시아로 이동한 현생인류에 데니소바인이 흡수됐고, 이어 동남아시아로 이주한 것으로 추정하고 있다.
한편 시베리아에 남아있던 데니소바인은 3~4만 년 전에 사멸했지만, 또 다른 데니소바인은 멜라네시아인, 호주 원주민인 애보리지니들과 합류해 6%의 유사한 DNA를 남겨놓은 것으로 추정하고 있다.
이런 사실에 근거해 히브리대 카멜 교수 연구팀은 ‘DNA 메틸화’ 기술을 적용해 데니소바인과 네안데르탈인, 현생인류의 DNA를 복원해 비교 분석을 시도했다.
그리고 데니소바인의 유전자가 네안데르탈인, 현생인류와 다른 독특한 특성을 지니고 있다는 사실을 발견했다.
연구팀은 더 구체적인 증거를 확보하기 위해 데니소바인의 유전자 정보를 현대인의 두개골을 비롯해 다양한 부위 유전자 정보가 들어있는 의료용 데이터베이스에 링크해 DNA 구조상 현대인과 어떤 차이를 보이는지 비교 분석했다.
그리고 데니소바인의 유전자활동 패턴(gene activity patterns)이 현대인과 현대인의 유전자 속에 섞여 있는 네안데르탈인의 유전자와 매우 다르다는 것을 확인할 수 있었다.
연구팀은 데니소바인의 56개 신체 부위가 현대인과 네안데르탈인의 것과 차이를 보이고 있으며, 그중 34개 부위의 유전자는 데니소바인의 두개골 형성에 영향을 미치고 있다고 밝혔다.
유전자 분석을 통해 재현한 데니소바인의 두개골을 보면 현대인과 비교해 훨씬 더 넓은 얼굴에 매우 긴 치열과 척, 그리고 치아 사이의 넓은 간격을 볼 수 있다.
반면 닮은 점도 발견됐다. 연구팀은 데니소바인이 네안데르탈인처럼 넓은 골반뼈를 지니고 있었다고 말했다.
한편 연구팀은 이번 연구 결과를 통해 데니소바인이 어떤 환경에서 살아왔으며, 환경 변화에 따라 그들의 유전자가 어떤 역할을 해왔는지 밝혀질 것으로 기대하고 있다. 아울러 오늘날까지 현대인에게 어떤 영향을 미치고 있는지 추적하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 내다보고 있다.
데니소바인 게놈을 가장 많이 물려받은 사람들 찾았다
필리핀 흑인 부족 ‘아이타 막부콘’
게놈 5%가 5만여년 전 멸종 데니소바인
“현인류와 고인류, 동남아서 복잡한 교류 시사”
데니소바인은 네안데르탈인과 함께 가장 최근까지 생존했던 고인류다. 데니소바인의 존재는 2008년 시베리아 알타이산맥의 데니소바 동굴에서 손가락뼈 화석이 발견되면서 처음 알려졌다. 아직까지 두개골이 발견되지 않아 정확히 알 수는 없으나, 게놈 분석을 토대로 복원해 본 것에 따르면 네안데르탈인처럼 넓적한 얼굴에 이마와 턱은 튀어나왔을 것으로 추정된다. 과학자들은 데니소바인이 약 40만년 전 네안데르탈인에서 갈라져 나와 시베리아와 우랄알타이산맥, 동남아 지역에서 주로 살다가 3만~5만년 전 멸종한 것으로 본다. 네안데르탈인이 현생 인류와의 공통조상으로부터 갈라져 나온 때는 80만년 전이다.네안데르탈인은 유럽, 데니소바인은 동남아시아에 주로 살면서 현생 인류와 서로 이종교배를 했다. 그 증거가 현대 인류에 남아 있는 고인류의 DNA다. 흥미로운 것은 현대 인류에게 전해져 내려온 네안데르탈인 DNA는 아프리카를 제외하면 인구 집단과 관계없이 2% 안팎으로 비슷한 반면, 데니소바인 유전자는 주로 태평양 섬들과 동남아시아 주민들한테서 발견된다는 점이다.
파푸아 주민보다 최대 46% 더 많아그렇다면 데니소바인과 현생 인류의 접촉은 어디에서 가장 활발했을까?스웨덴 웁살라대가 중심이 된 국제연구진은 최근 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’에 발표한 연구 논문에서 필리핀인들, 그 중에서도 흑인부족인 ‘아이타 막부콘’족이 데니소바인의 DNA를 가장 많이 갖고 있는 것으로 나타났다고 밝혔다. 아이타 막부콘족 게놈의 데니소바인 DNA 비율은 약 5%다. 이는 이전에 가장 높은 비율을 보인 파푸아뉴기니섬의 파푸아족보다 30~40% 많은 것이다. 반면 대륙에 거주하는 대부분의 아시아인들한테선 데니소바인 DNA 비율이 극히 적다. 유럽과 아프리카 사람들한테선 데니소바인 게놈이 전혀 발견되지 않는다.
아이타 막부콘족은 필리핀의 흑인 부족인 네그리토 가운데 하나다. 필리핀의 네그리토는 5만3천년 전 파푸아섬에서 필리핀으로 이주해 온 것으로 추정된다. 연구진은 올해 초 미 국립과학원회보(PNAS)에 발표한 1차 연구 결과에서, 지난 5만년 동안 필리핀에는 5번의 이주 사건이 있었다고 밝힌 바 있다. 흑인부족은 이 가운데 가장 먼저 온 인구 집단이었다.아이타 막부콘족의 거주지역은 루손섬 서남부의 바탄반도다. 필리핀 원주민전국위원회(NCIP)가 웹사이트에 올려놓은 부족 소개문에 따르면 종족 이름 자체가 ‘고립된 아이타족’이란 뜻이다. 이로 추측건대 아주 오래 전부터 이곳에서 외부인과 별다른 접촉 없이 고립된 상태로 살았던 것으로 보인다.
연구진은 25개의 자칭 네그리토 부족을 포함한 필리핀 내 118개 부족의 230만개 유전자형을 분석했다. 그 결과 네그리토 혈통이 강할수록 데니소바 혈통도 강하게 남아 있다는 걸 발견했다. 네그리토족의 데니소바인 혈통이 오스트레일리아, 파푸아뉴기니섬 원주민들보다 최대 46% 더 많았다. 아이타 막부쿤족이 가장 많았다. 연구진은 “동남아시아 섬에서 필리핀 네그리토들은 나중에 데니소바인 혈통이 거의 없는 동아시아 이주자들과 섞이면서 데니소바인 게놈이 많이 희석됐지만 아이타 막부콘 등 일부 부족은 이후 이주그룹과의 교류가 적어 현재 세계에서 가장 높은 수준의 데니소바인 혈통을 간직하게 됐다”고 설명했다.
예상보다 훨씬 더 복잡 다양한 교류 있었던 듯연구를 이끈 웁살라대 막시밀리안 라레나 교수(인구유전학)는 현 인류와 데니소바인의 이종교배는 다양한 시기에 걸쳐 여러 지역에서 이뤄졌으며 필리핀 네그리토와 파푸아인 게놈에 다양한 비율의 데니소바인 흔적을 남겼다고 덧붙였다. 라레나 교수는 “이번 연구는 데니소바인들이 동남아 지역 여러 섬에 널리 분포해 살았음을 시사한다”며 “현인류와 고인류 사이에는 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 복잡한 교류의 역사가 있었던 것으로 보인다”고 말했다. 실제로 호모 에렉투스, 호모 루소넨시스 등 여러 고인류의 흔적이 이 일대에서 발견된 점을 고려하면 현인류와 고인류의 교류 관계는 매우 복잡해진다. 인도네시아 자바섬에서는 11만년 전 것으로 보이는 호모 에렉투스의 화석이, 필리핀 루손섬에서는 6만7천년 전 것으로 보이는 호모 루소넨시스의 발가락 뼈와 치아가 발견된 바 있다.
데니소바인과 현대 인류의 교류를 정확히 파악하려면 DNA 증거가 필요하다. 하지만 아직까지 이곳에서 발굴된 화석에서 이들의 DNA나 단백질이 나온 적은 없다. 열대기후에서는 물질의 조성이 쉽게 변질되기 때문이다. 현재 데니소바인에 대한 대부분의 정보는 북쪽 시베리아 데니소바 동굴에서 발굴한 30만~5만년 전의 화석 몇 조각과 티베트 고원의 샤허에서 발견한 16만년 전의 아래턱뼈를 분석해 나온 것이다.