기후변화와 인류 진화의 연관성이 최초로 규명됐다. 인류가 기후변화에 따른 식량 자원에 적응하기 위해 아프리카에서 유라시아로 이동했다는 사실을 과학적으로 밝혀낸 것이다.
14일 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단은 슈퍼컴퓨터 알레프(Aleph)를 활용해 과거 200만년 동안의 기후 자료를 생성하고 화석, 고고학 자료를 결합해 연구를 수행했다고 밝혔다. 부산대 석학교수인 악셀 팀머만 단장이 이끄는 연구팀은 독일·스위스·이탈리아 연구진과의 이번 연구를 공동으로 진행했다. 연구 결과는 국제 학술지 네이처에 게재됐다.
기후변화가 인류 진화에 영향을 준다는 주장은 화석과 고고학적 증거를 바탕으로 예전부터 제기돼 왔다. 다만 화석이 발굴된 곳에 기후와 관련된 자료가 남아있지 않아 이를 검증하지 못했다.
연구단은 이 문제를 해결하기 위해 인류학·생태학 전문가들로 연구진을 구성했다. 또 슈퍼컴퓨터 알레프(Aeph)를 이용해 지구의 기후변화 과정을 시뮬레이션하고 이를 기존 화석 증거와 대조했다.
연구단은 슈퍼컴퓨터 시뮬레이션을 통해 대륙 빙하와 온실가스 농도를 추적했다. 이를 기반으로 인류의 조상인 호미닌이 살았던 지난 200만년 동안의 강수량과 기온 변화를 알아냈다. 호미닌 종(種)은 크게 5개로 나뉜다. ▲호모 사피엔스 ▲호모 네안데르탈렌시스 ▲호모 하이델베르겐시스 ▲호모 에렉터스 ▲호모 에르가스테르와 호모 하빌리스 등이다.
연구진은 시뮬레이션 정보를 아프리카·유럽·아시아의 유적지 약 3200곳에서 나온 인류 화석, 고고학 표본 정보에 대입했다. 이를 기반으로 호미닌 인류 조상이 살았던 지역의 변화를 확인했다.
가장 먼저 등장한 호모 에르가스테르와 호모 하빌리스는 200만~100만년 전 아프리카 동부와 남부 지역에서 살았을 것으로 추정됐다. 이 지역의 기후 조건은 안정적이었다. 하지만 80만년 전 빙하기가 길어지자 호미닌 종의 하나인 호모 하이델베르겐시스는 새로운 식량을 찾아 다양한 곳으로 이주했다.
하이델베르겐시스가 생활반경을 넓혀나가자 80~160만년 전 이들의 서식지는 남아프리카와 동아프리카, 유라시아 지역으로 광범위하게 퍼졌다. 연구진은 하이델베르겐시스가 정교한 식기를 쓰고 불을 통제하는 능력으로 새 환경에 적응할 수 있었다고 설명했다.
연구진은 다른 인류 종이 같은 지역에서 공존했다는 사실도 발견했다. 이를 통해 현생 인류의 진화 계통을 규명할 수 있었다. 현대 인류인 호모 사피엔스는 30만년 전 아프리카 개체군인 후기 호모 하이델베르겐시스로부터 유래한 것으로 확인됐다. 호모 네안데르탈렌시스도 하이델베르겐시스의 후계자였다. 네안데르탈렌시스는 사피엔스보다 뇌가 더 컸지만, 특정 서식지에서만 살았다. 반면 아프리카를 떠난 호모 사피엔스는 식량 자원 확보를 위해 서식 반경을 넓혀 현재까지 인류로 생존할 수 있었다. 기후변화에 적응하는 능력이 생존과 진화의 성공을 이끈 것이다.
이번 연구로 재구성한 기후 기반 혈통은 유전자 정보나 인간 화석의 형태학적 차이 분석에서 얻은 최근의 추정치와 매우 유사한 것으로 나타났다. 악셀 팀머만 단장은 “이번 연구는 기후가 우리 호모 종의 진화에 근본적인 역할을 했다는 것을 증명한다”며 “우리가 지금의 모습을 갖게 된 것은 수천 년에 걸쳐 느리게 진행된 기후변화에 적응해왔기 때문”이라고 했다.
김수연 더나은미래 기자 yeon@chosun.com
