인류가 빙하기에 살아남을 수 있었던 비결 알고 보니…[사이언스 브런치]

호모종(호미닌)이 선호한 자연환경은? - 호모종이 다양한 생물 군계가 있는 모자이크식 자연환경에 도착한 모습을 표현한 가상도 IBS 기후물리 연구단 제공

지구가 탄생한 이후 수많은 생물이 나타났다가 사라졌다. 300만~350만년 전 아프리카에서 처음 나타난 인류는 이제 먹이사슬의 정점에 서게 됐다. 빙하기와 같은 혹독한 기후에도 인류가 살아남을 수 있었던 비결은 무엇일까.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단은 인류가 살아온 지난 300만년 동안의 기후를 컴퓨터 시뮬레이션해 인류가 지금까지 살아남을 수 있는 비결을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 과학저널 ‘사이언스’ 5월 12일자에 실렸다.

현생 인류의 조상으로 분류되는 호모종은 지구상에 등장한 이후 여러 차례의 빙하기와 간빙기를 겪었다. 그렇지만 초기 인류가 기후변화와 이에 따른 자연환경 변화에 어떻게 적응했는지는 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 호모종을 호모 에르가스터, 호모 하빌리스, 호모 에렉투스, 호모 하이델베르겐시스, 호모 네안데르탈렌시스, 호모 사피엔스 6종으로 나눈 뒤 과거 300만년 동안 기온, 강수량 등 기후 자료를 시뮬레이션하고 이런 기후에 기반한 식생 모델을 만들었다.

연구팀은 이 시뮬레이션 정보를 아프리카, 유럽, 아시아의 고대 유적과 화석 등 3232개의 고고학 자료에 대입해 호모종 서식 지역의 생물 군계 유형을 11가지로 구분했다. 그리고 각 호모종이 선호한 생물 군계를 찾았다. 생물 군계는 기후 조건에 따라 지역을 구분할 때 분포하는 식물과 동물 군집을 모두 포함하는 생물 군집으로 흔히 열대우림, 아열대, 사바나, 초원 등으로 구분하는 것이다. 연구팀은 방대한 자료를 시뮬레이션해야 하기때문에 최근 진화생물학과 인류학 연구에서도 많이 쓰는 슈퍼컴퓨터를 활용했다. 연구팀은 IBS가 보유한 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 이용했다.

호모종 진화와 식생 - 호모종이 지난 300만 년에 걸쳐 진화함에 따라 다양한 식생 변화의 대한 적응을 나타낸 연표. 맨 위의 파란색 선은 호모종이 고고학적으로 중요한 화석의 발견으로 계산된 시대부터의 선. 초록선은 초기 인류가 사용했던 3가지 주요 도구와 기술이다. 기장 아래 빨간색 선은 지구 온도의 변동을 나타냈으며 그 아래는 호모종이 적응한 특정 식생들을 나타낸다. IBS 기후물리연구단 엘크 젤러 제공

그 결과 200만~300만년 전 아프리카에서 최초로 출현한 초창기 호모종인 호모 에르가스터, 호모 하빌리스는 초원과 건조 관목지대 등 개방된 환경에서만 살았다. 하지만 180만년 전 호모 에렉투스, 호모 하이델베르겐시스, 호모 네안데르탈렌시스 등은 유라시아 지역으로 이주하면서 온대림과 냉대림을 포함한 다양한 생물 군계에 대한 적응력을 키우고 그 과정에서 여러 사회적 기술을 개발하고 습득한 것으로 나타났다.

이런 적응력은 20만 년 전 아프리카에서 출현한 현생 인류의 직계 조상인 호모 사피엔스가 이동성, 유연성, 경쟁성 등 다양한 부분에서 다른 호모종들보다 유능하게 만들었다는 설명이다. 그 덕분에 사막, 툰드라 같은 가혹한 환경에서도 살아남을 수 있었다는 것이다. 또 호모종들은 다양한 식물과 동물이 한 곳에 밀집해 있는 ‘모자이크식 자연환경’을 선호했다는 것도 이번에 밝혀졌다.

이번 연구 책임자인 악셀 팀머만 IBS 기후물리연구단장은 “이번 연구는 인류학에 기후-식생 모델링을 접목해 처음으로 자연환경에 대한 인류 조상의 거주지 선호도를 밝혀냈다는 데 의미가 크다”라며 “인류 조상의 다양성 추구 성향이 도구 개발과 인지 능력에 영향을 줘 극한의 변화에 대한 회복력과 적응력을 증가시켰음을 알 수 있다”라고 말했다.

유용하 기자

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