“곰뼈인가?”
“아니야. 사람뼈 같아.”
“근데 사람 뼈치고는 좀 이상하지않아?”
1856년 여름 독일 뒤셀도르프 근처 네안더 계곡 위쪽의 펠트호프 석회암 동굴에서 채석한 돌을 고르고 있던 석공들이 웅성웅성댔다.
작업하던 삽날에 이상한 뼈들이 걸려나온 것이다. 형태로 보아서는 사람의 뼈 같은데 대퇴골이 너무 두껍고 굴곡이 져 있었다.
특히 이마에 엄청난 크기의 뼈가 튀어나와 있었다. 돌출이마의 주인공은 누구일까. 추측이 난무했다.
돌출이마라면 혹여 심각한 스트레스를 동반한 마음의 병을 앓았던 사람의 뼈인가.

복원된 네안데르탈인. 돌출이마와 두껍고 굴족진 대퇴골의 소유자이다. |전곡선사박물관 제공


■1856년 네안더 계곡에서 생긴 일
하지만 채석공들을 비롯한 당대의 사람들은 이 ‘돌출이마’가 누구인지 깨닫지 못했다. 당시만해도 유럽의 기독교인들은 하나님이 기원전 4004년에 세상을 창조했다고 믿고 있었다. 무슨 말인가.
즉 1650년 무렵, 영국 국교회의 대주교인 제임스 어셔는 성경의 인물들을 토대로 창조일을 역산한 결과 기원전 4004년 10월23일 아침 9시라고 결론지었다.
기독교인들은 이후 이 날짜를 ‘하나님이 세상을 창조한 날’이라 굳게 믿고 있었다. 그랬으니 홀연히 나타난 이 ‘돌출이마’가 누구인지 도저히 상상할 수 없었던 것이다.
하지만 불과 3년 뒤인 1859년 찰스 다윈이 창조론을 일거에 무너뜨리는 ‘진화론’을 주장한다. 인간은 기원전 4004년에 갑자기 창조된 게 아니라 원시동물과 같은 생명체에서 진화했다는 주장이었다. ‘돌출이마’, 즉 네안데르탈인은 졸지에 스포트라이트를 받았다. 다윈의 ‘진화론을’을 설명해주는 핵심적인 존재가 됐기 때문이다.
네안데르탈인의 뼈는 모든 수수께끼를 담은 채 박물관에 고이 모셔졌다. 다윈의 진화론이 ‘정설’로 굳어지자 곳곳에서 진화의 흔적들이 나타났다.
1890년대 인도네비사 자바섬에서 발견된 뼈무더기는 호모 에렉투스로 일컬어졌다. 1907년 하이델베르트 근처에서 턱뼈가 발굴됐다. 이것은 호모 하이델베르겐시스라는 이름을 얻었다. 
 
■이스라엘 마을에서 만난 ‘낯선 사람들’
1932년 또하나의 의미심장한 발굴작업이 영국 고고학자 도로시 개로드 팀에 의해 이뤄진다. 사단은 이스라엘 북서부 카르멜 산의 동굴유적인 스쿨(Skhul)에서 남자의 머리뼈 윗부분과 남자의 팔뼈. 그리고 맷돼지의 턱뼈를 찾은 것이다. 이후 계속된 발굴에서 상당량의 뼈가 쏟아졌다. 모두 11인 분의 사람, 즉 현생인류의 뼈였다.
조사단은 이것을 ‘약 10만 년 전 가장 오래된 선사시대의 공동묘지’라 이릍붙였다.
그런데 더 중요한 대목이 있었다. 조사단이 얼마 전 이 스쿨에서 불과 몇 백 미터 떨어진 타분(Tabun)에서 네안데르탈인 여성의 화석을 발견한 적이 있었다.
이 화석은 이마가 눈 위 뼈가 튀어나온 부분에서 뒤쪽으로 급한 경사를 이루고 있는, 전형적인 네안데르탈인의 모습이었다.
팔다리는 짧고 굵었다. 50만년 동안 유럽의 추운 기후에 적합한 모습이었다.
그런데 스쿨의 공동묘지에서 발견된 ‘현생인류’의 뼈들은 달랐다. 두개골은 높고 둥글었으며, 팔다리뼈들은 길었다. 따뜻한 기후에 적합한 체형이었다.
그렇다면 불과 수백 미터 떨어진 곳에 살았던 네안데르탈인과 현생인류는 어떤 관계였을까.
현생인류가 이미 터전을 잡고 살고 있었던 네안데르탈인을 몰아내고 중동지역을 차지한 것일까.
아니면 네안데르탈인들이 빙하기의 추위를 피해 현생인류가 이미 차지하고 있던 중동지역으로 들어온 것일까.

1856년 독일 네안더 계곡 페트호프 동굴에서 확인된 네안데르탈인 화석 |이영돈 아주대 교수 제공

1980년대부터 본격연구됐다. 연대측정기술의 발달이 연구를 활성화시켰다. 스쿨(현생인류)과 타분(네안데르탈인)의 머리뼈를 열발광법과 전자스핀공명법으로 연대측정한 결과는 놀라웠다. 타분에서 확인된 네안데르탈인의 연대는 20만 년 전~4만5000년 전이었다.
그런데 스쿨에서 확인된 뼈, 즉 현생인류의 연대는 약 10만 년 전이었다. 약 15만 년 전 아프리카에서 탄생한 현생인류가 10만 년 전 ‘아웃오브 아프리카’, 즉 아프리카를 떠났다는 게 지금까지의 정설이다. 현생인류가 아프리카를 탈출해서 도착한 곳이 바로 이 중동 회랑지역인 이스라엘이었던 것이다.
그러니까 이곳, 즉 중동에 도착한 현생인류는 이미 20만 년 전부터 터전을 잡고 살았던 네안데르탈인과 10만 년 전~4만5000년 전까지 공존했다.

■그들은 사랑했을까
그렇다면 그들은 어떻게 공존했을까. 평화공존을 했을까, 아니면 정복전쟁을 치렀을까.
더 흥미로운 궁금증이 있다. 과연 그들은 서로 사랑을 나눴을까. 그래서 후손을 두었을까. 이보다 더 열띤 고고학적인 논쟁은 없었다.
예전에는 네안데르탈인은 현생인류의 아이를 잡아 불에 구워먹고 현생인류 부족장을 잡아 죽이는 야만인이었다. 예컨대 영국의 소설가이자 역사학자인 허버트 조지 웰스는 1921년 <그리즐리족>에서 네안데르탈인을 “끝까지 쫓아가 없애버려야 할 족속”이라고 표현했다.
장 오엘의 1970년대 베스트셀러인 <동굴 곰부족>은 그나마 네안데르탈인을 동정적으로 그리고 있지만 그 작품 속에서도 네안데르탈인들이 ‘금발의 큰 키, 푸른 눈, 풍만한 가슴과 둥근 엉덩이를 가진’ 현생인류 여자아이를 강간하는 내용을 그리고 있다.
과연 이것이 사실일까. 단지 상상 속 소설일 뿐이었을까.
1980년대 초 수수께끼를 풀 열쇠가 완성됐다. 1981년 인간의 미토콘드리아 게놈 전체가 배열된 것이다. 이로써 유전자 지도가 만들어졌다.
이 지도는 고대 DNA의 분석을 포함한 모든 종류의 연구에 기본이 됐다. 그렇다면 네안데르탈인과 현생인류의 관계를 알아보는 방법은 분명했다.
원시인류의 DNA 흔적이 현생인류에게 남아있는 지를 조사하는 방법이다. 생명체가 죽는다해도 생명체의 DNA는 곧 사라지지 않는다. 완전히 분해될 때까지 남아있는다. 만약 화석이 된 뼈에 들어있는 DNA라도 온도가 낮고 건조한 조건이라면 수 천 년 간 양호한 상태로 남아있을 수 있다.

■‘남남’으로 확인된 사이?
1990년대 중반, 독일인 고고학자 랄프 슈미츠와 유전학자 슈반테 파보가 흥미로운 착상을 한다. 즉 1856년 채석장에서 발견된, 바로 그 네안데르탈인의 화석에서 DNA를 얻을 수 있지 않을까 하는 생각이었다. 화석은 주립 라인박물관에 보관돼 있었다. 두사람은 박물관을 설득하기 시작했다.
DNA를 뽑아내려면 화석의 일부를 잘라야 했다. 세상에 어느 누가, 그 희대의 화석을 손상시킨단 말인가. 그것은 슈미츠의 말마따나 ‘모나리자의 일부를 잘라내는 것’이나 마찬가지였다. 더욱이 검증조차 되지 않은 연구에 화석을 훼손시킬 수는 없는 일이었으니까. 하지만 끈질긴 설득이 계속됐고, 박물관 측의 허락을 얻어냈다.
1996년이었다. 드디어 네안데르탈인의 오른쪽 위팔뼈에서 1㎝ 길이로 3.5g의 조각을 톱으로 잘라냈다.
일주일에 100시간이 넘는 DNA복제과정을 거쳐 드디어 결과가 나왔다. 현생인류와는 전혀 다른 DNA를 찾아낸 것이다. 즉 대부분의 현대인에게는 미토콘드리아 DNA의 1만6223번째 자리에 시토신(C)이 있는데, 네안데르탈인의 DNA에서는 티민(T)이 있었다. 또 1만6254번째 자리에는 보통 존재하는 구아닌(G) 대신 아데닌(A)이 들어 있었다. 이 뿐이 아니었다. 네안데르탈인의 미토콘드리아 DNA에서 379개의 뉴클레오티드 서열을 결정할 수 있었는데, 이 서열은 현대인과 27곳이나 달랐다. 이 차이는 네안데르탈인이 현생인류라고 하기에는 너무도 달랐다. 
 
■하늘에서 뚝 떨어진 존재?
연구팀은 만족하지 않았다. 이를 펜실베이니아 주립대의 마크 스톤킹에게 보냈다.
스톤킹의 연구결과도 다르지 않았다. 대서양 양쪽의 연구팀은 현대인의 염기서열과 다른 4가지의 편차를 공통적으로 발견했다. 중요한 진전이었다.
결국 현생인류와 네안데르탈인의 미토콘드리아 DNA는 너무 다르다는 것이 확인됐다. 그래서 현생인류와 네안데르탈인 계열 사이엔 약 50만 년 정도 떨어진 것으로 계산됐다. 이는 현대인과 침팬지의 차이보다는 약 1/2 적고, 현대인 사이의 차이보다는 약 3배가 크다.
네안데르탈인은 하늘에서 갑자기 뚝 떨어진 존재인 것이다. 현생인류와 네안데르탈인의 서열은 너무도 달라서 사촌도 될 수 없는 존재라는 것이었다.

1856년 네안데르탈인이 처음 발견된 독일 뒤셀도르프 인근의 네안더 계곡.

■성관계는 맺었지만 번식은 안됐다?
그런데 좀 이상하다. 사람의 성적 욕망은 대단하다. 기회만 있다면 누구와도, 아니 그 무엇과도 성관계를 맺으려 한다. 앨프레드 킨제이가 1940년대 발표한 이른바 킨제이보고서는 미국남성의 8%가 동물과 성관계를 맺은 경험이 있다고 답했다.
그렇다면 10만 년 전 네안데르탈인 여성을 마주친 현생인류 남성 가운데 일부는 성적일탈을 감행했을 가능성이 크다. 그것은 네안데르탈인 남성도 마찬가지였을 것이다.
이후 과학자들은 여러 가지 추론을 제시했다. 현생인류의 정자가 네안데르탈인의 난자(혹은 그 반대)가 만날 때 이들의 염색체가 나란히 늘어서지 못해 번식이 불가능했을까. 혹은 난자의 화학작용 때문에 정자가 난자의 세포막을 뚫지 못한 탓일까.
성관계를 맺을 수는 있지만 번식하지는 못했을 수도 있다. 암말과 수탕나귀의 혼혈인 노새와 사자와 호랑이의 혼혈인 라이거 등을 보라. 교배는 할 수 있어도 그 자식들은 번식할 수 없는 사례도 많으니까.

■네안데르탈인의 피가 흐르나
과학자들은 네안데르탈인과 현생인류의 ‘사랑이야기’를 탐구하는 것을 절대 포기하지 않았다. 좋은 말로 ‘사랑 나누기’이지, 생물학적인 용어로는 ‘이종교배’라 하겠지만…. 각지에서 발견된 네안데르탈인의 화석들이 연구에 동원됐다.
최근 들어서는 이들이 서로 육체관계를 맺었음을 물론이고, 요즘 사람들에게도 네안데르탈인의 DNA가 포함돼있다는 연구결과가 속출하고 있다.
예컨대 독일의 막스플랑크 연구소는 3만 년 전 유럽과 일부 아시아에 서식하는 네안데르탈인이 현생 인류와 피를 나눴다는 연구 결과를 발표했다.
즉 크로아티아 지역 등지에서 발견된 네안데르탈인의 뼈에서 게놈을 해독해 유럽, 아시아, 파푸아뉴기니아, 아프리카의 현생 인류 5명과 비교했는데, 아프리카 출신 이외의 현 인류에서 게놈 배열 1~4 %가 네안데르탈인과 비슷한 것으로 나타났다는 것이다. 이는 아프리카 이외의 사람들은 네안데르탈인의 DNA를 경미하게 보유하고 있는 것을 뜻한다.
또 현생인류도, 네안데르탈인도 아닌 전혀 다른 제3의 인류가 3만~5만 년 전에 알타이 산맥에서 살았다는 연구결과가 최근 발표됐다. 즉 2008년 알타인 산맥 구릉에서 발견된 손가락 뼈를 분석한 결과 현생인류도, 네안데르탈인도 아닌 별종의 인류였다는 것.
이 제3의 인류는 화석발견 장소의 이름을 따 ‘데니소바인’이라 명명됐다. 그런데 놀라운 것은 이 데니소바인 유전자에서 현생인류의 조상 가운데 하나이며, 파푸아 뉴기니에 살던 멜라네시아 인종과 교류한 흔적이 드러났다는 것이다. 결국 현생인류는 데니소바인과도 성적접촉을 했다는 것이다. 그렇다면 10만 년 전 쯤 ‘아웃오브아프리카’를 감행한 현생인류가 전 세계에 퍼져있던 네안데르탈인과 데미소바인 등 고인류와 육체적 접촉을 하면서 서서히 그 영역을 넓혀갔다는 뜻인가. 
 
■네안데르탈인 절멸의 직접원인
그렇다면 네안데르탈인을 어떻게 절멸됐는가.
사실 10만 년 전 현생인류가 ‘아웃오브아프리카’를 감행, 중동지역에서 네안데르탈인을 만나자 즉각적인 정복전쟁으로 절멸시키지 않았을 것이다.
현생인류가 ‘돌격 앞으로!’하면서 단번에 밀고 올라가지는 않았을 것이다. 아주 오랫동안 네안데르탈인보다 앞선 ‘어떤 기능’을 바탕으로 영역을 차츰 넓혀갔을 것이다.
구석기고고학자인 배기동 국립중앙박물관장은 “그 ‘어떤 기능’이 바로 ‘언어능력’이 아니겠느냐”고 추정한다.
학자들은 초보적인 언어의 형태는 현생인류가 아프리카를 벗어난 10만 년 전에서 호주대륙에 첫발을 내딛은 약 6만5000년 전으로 추정한다. 인간이 말을 하게 되자 인류사회는 엄청난 변화를 겪는다. 어린 아이들은 어른들로부터 어떠헥 소리를 내고 이 소리가 주변의 사물과 어떻게 연관되는 지를 배운다. 언어로 생각하기 때문에, 언어가 없으면 생각 자체가 불가능하다. 인류의 역사는 언어의 발명에서 비롯된 것이다.
물론 네안데르탈인도 수많은 작품을 남겼다. 예컨대 파리 남동쪽 석회암 동굴에서는 3만6000년 전 제작된 것으로 보이는 연장과 구슬, 장신구가 발굴됐다. 현생인류의 창작품인 줄 알았다. 하지만 이것은 네안데르탈인의 것이었다. 이들도 무언가를 배우고 만들고, 발전시킬 줄 알았던 것이다.
그러던 어느 날부터 슬쩍 함께 살기 시작했던 새로운 사람들, 즉 현생인류와 공존하기 시작했을 것이다. 때로는 공예품을 나누고, 화덕에 둘러앉아 음식을 함께 나눴을 지도 모른다. 진한 사랑을 나누었을 지도 모른다.
그러나 역시 언어능력이 차이가 운명을 갈랐다. 현생인류는 언어를 매개로 새로운 것을 받아들이는 뛰어난 능력과 욕구를 지녔을 것이다.
네안데르탈인은 서서히 발전해가는 현생인류를 지켜보며 서서히 뒤처져 갔을 것이다.

■다시 드러난 수수께끼
그런데 최근들어 네안데르탈인과 현생인류 사이에 또하나의 수수께끼가 등장했다. 
독일 막스플랑크 진화인류학연구소 등 국제공동연구진은 최근 국제학술지 <네이처>에 약 4만7000년~3만9000년 전부터 유럽에 살았던 네안데르탈인 유골의 유전자를 분석한 결과를 발표했다. 연구결과 상당한 양의 유전자가 여러 집단의 네안데르탈인으로부터 현생인류에게 흘러들었다는 증거를 확보했다. 그러나 이것은 그동안의 연구를 뒷받침해주는 자료일 뿐이다. 이번에 관심의 초점이 된 것은 네안데르탈인에서는 현생인류의 유전자가 검출되지 않았다는 부분이다.
이게 무슨 뜻일까. 앞서 밝혔듯이 현생인류 유전자의 1~4% 정도가 네안데르탈인으로부터 물려받았다(아프리카인은 제외)는 게 지금까지 연구결과였다. 그러나 독일 등 국제공동연구진은 “이상하게도 네안데르탈인에서는 현생인류의 유전자가 보이지 않는다”고 밝혔다. 이상한 일이 아닌가. 이들이 사랑을 나눴다면 유전자가 교환되었을 텐데 왜 현생인류의 몸에서는 네안데르탈인의 유전자가 검출되고, 왜 네안데르탈인의 몸에서는 현생인류의 유전자가 검출되지 않을까.
연구가 거듭될수록 흥미진진한 수수께끼가 이어지고 있다. 경향신문 논설위원

(이미 작성된 기사를 최신 정보를 담아 재편집했으며, 팟캐스트용으로 재정리한 것입니다)   

<참고자료>
스티브 올슨, <우리 조상은 아프리카 인이다>, 이영돈 옮김, 몸과마음, 2004
마틴 존스, <고고학자 DNA 사냥을 떠나다>, 신지영 옮김, 바다출판사, 2007
이기환·이형구, <코리안루트를 찾아서>, 성안당, 2009

Posted by 이기환기자