생각의 탄생

어떻게 유인원이라는 생물이 나무에서 내려와 두 발로 걷는 것을 배우고 사냥을 위한 도구를 만들기 시작하고 평균 뇌보다 큰 뇌를 가진 종으로 진화했을까?

1. 유인원 화석

차드는 ‘아프리카의 죽은 심장‘으로 알려져 있다. 오늘날 이 나라는 대부분이 불모지다. 중앙은 매우 건조한 평원이고 북부는 사막, 북서부는 메마른 산, 남부는 열대 저지대다. 그런데 이 나라에서 가장 뜨겁고 가장 먼지가 많고 가장 황폐한 곳에서 역대 가장 흥미로운 역사적 유물 가운데 하나가 발견되었다.

2001년 7월에 모든 인간의 조상일 수 있는 생물의 두개골이 미셸 브뤼네라는 프랑스 사람이 이끈 네 명의 과학자 팀에게 발견되었다. 그것은 약 700만 년 전에 살았던 사람처럼 생긴 동물의 뼈였다. 어떤 과학자들은 바로 그 전에 유인원의 한 갈래인 호모가 오늘날의 침팬지가 된 갈래와 분리되었다고 믿는다.

뼈를 보면 이 생물은 눈썹이 짙고 이빨이 짧으며 얼굴이 현생인류와 매우 비슷했다. 머리는 작아, 350cc밖에 안 되었다. 이것은 침팬지와 비슷한 크기이며, 이에 비해 현생인류의 두개골은 1350cc에 이른다. 

안타깝게도 이 두개골만으로는 이 인간의 조상이 두 발로 걸었는지 네 발로 걸었는 지도 판별할 수가 없었다. 어떤 과학자들은 이것이 유인원과 인간을 이어주는 고리라고 생각한다. 이행기의 종으로서, 모든 인류의 조상인 일종의 이브라는 것이다. 그러나 어떤 과학자들은 이 뼈의 소유자가 암컷 고릴라의 초기 종일 뿐이라고 생각한다.

2. 두 발로 걸은 ‘루시’

이 두가지 발견이 이루어진 뒤에 과학자들 사이에서 지루한 논쟁이 벌어졌다. 그것들이 최근의 유전자 분석과 어긋나는 것 같았기 때문이다. ‘분자시계’라는 것에 따르면 인간과 침팬지의 분화는 적어도 500만 년 전이나 600만 년 전에 일어났어야 한다. 만일 그보다 오래 전에 일어났다면 우리의 유전자와 침팬지의 유전자가 그렇게 비슷할 수가 없다. 우리의 유전자와 침팬지의 유전자는 적어도 96페센트가 같다.

1974년에 발견된 ‘루시‘라는 이름의 뼈도 최근에 다시 조사해본 바에 따르면, 유전학자들에게 인간과 침팬지의 분화가 700만 년 전보다는 더 최근에 일어났다는 그들의 이론을 뒷받침하는 화석 증거를 제공했다. 

루시는 320만 년 전에 에티오피아에서 살았다. 루시는 미국 화석 전문가 도널즈 조핸슨이 이끈 국제 과학자 팀에게 발견되었다. 1974년 11월 30일에 아와시 강 옆에서 조핸슨과 그의 학생 가운데 하나였던 톰 그레이가 인간의 화석을 찾다가 비탈면 위쪽에 팔뼈 조각이 쑥 나와 있는 것을 발견했다. 흙을 파헤쳐보니 턱뼈와 넓적다리뼈, 갈비뼈도 있고 팔뼈 조각도 더 있었다. 결국 하나하나 발굴한 결과 완벽한 골격의 40퍼센트가 넘게 나왔다.

그들은 그녀를 ‘루시‘라고 불렀다. 분명히 여자였고, 그것을 발견했을 때 조핸슨이 비틀스의 노래를 듣고 있었기 때문이다. 루시는 키가 1.1미터쯤 되었고, 몸무게는 29킬로그램이었다. 루시의 발견을 세상에 알리자 센세이션이 일어났다. 과학자들이 루시의 골반 형태를 보고 그녀가 명확히 두발로 걸은 것으로 알려진 유인원들 가운데 가장 먼저 나타난 것임을 알 수 있었기 때문이다.

3. 직립보행의 시작

4년 뒤에 또 다른 화석 사냥꾼 팀이 탄자니아 근처에서 두 번째 놀라운 발견을 했다. 라에톨리라는 곳에서 푸석푸석한 화산재에 완벽하게 보존된 일련의 발자국을 발견한 것이다. 그것은 루시 같은 생물이 우리처럼 직립보행을 했다는 것을 더욱 명확히 뒷받침해주는 증거였다.

이 발자국들은 초기 인간들이 근처에 있는 물웅덩이로 걸어가면서 만든 것이었을까? 그런데 그들이 지나가고 얼마 안 되어 화산이 터졌고, 산더미처럼 쌓인 화산재가 그들의 발자국을 바위에 남겨진 흔적 화석으로 보존했다. 이 발자국들은 370만 년 전의 것으로 밝혀졌다. 그렇다면 그것은 두 발로 걷는 생물이 만든 것이었다.

루시가 발견될 때까지는 과학자들이 초기 인간의 지능이 높아서 두 발로 걷는 것이 좋겠다는 결정을 내렸을 거라고 생각했다. 직립보행을 하면 두 손을 자유롭게 사용해 도구와 무기의 형태로 과학과 기술을 이용할 수 있고, 이는 그들이 번창하고 생존하는 데 도움이 되었을 것이다.

그러나 루시는 두 발로 걸었고 따라서 그녀의 종이 인류의 가장 먼 조상이었을 수 있다는 사실도 놀라웠지만, 그녀의 머리가 침팬지의 머리보다 그리 크지 않다는 것도 놀라웠다.

4. 직립보행의 진행

일반적으로 머리가 작다는 것은 뇌가 작다는 말이고 뇌가 작다는 것은 지능이 낮다는 말이다. 루시가 우리에게 말해주는 것은 인류가 큰 뇌와 큰 머리를 갖기 오래전부터 직립보행을 했다는 것이다. 아마도 직립보행이 좋은 생각이라는 것을 이해할 지능이 생기기 전에 말이다.

그렇다면 틀림없이 네 발로 걷는 것이 전혀 문제될 게 없었을 때에 루시에게 직립보행을 하도록 한 것은 무엇이었을까? 두 발로 걷는 것이 네 발로 걷는 것보다 어떤 큰 이득이 있었을가? 위험을 피하거나 먹이를 뒤쫓는 일은 두 발만큼이나 네 발로도 빠르게 할 수 있다. 

사슴이 달아나거나 치타가 사냥하는 것을 보라. 두 발로 사는 것은 몇 가지 큰 단점도 있다. 편안하게 걸으려면 두 발로 걷는 암컷은 골반이 좁아야 하는데, 그러면 출산할 때 무척 고통스러울 뿐만 아니라 산모와 새끼의 목숨도 위태롭다. 

루시 같은 생물에게 똑바로 서도록 한 것이 무엇이었는지는 아무도 모른다. 어쩌면 그것이 먹이를 찾으려고 숲에서 바닥에 쭈그리고 앉는 것만큼이나 단순한 것이었을지도 모른다. 

그러다 시간이 지날수록 발이 평평해져 균형을 잘 잡을 수 있었고, 몇 세대가 흐른 뒤 똑바로 서서 걷는 습관을 갖게 되었을지도 모른다. 만일 정말로 그랬다면, 그것은 단순히 진화하며 적응한 결과치고는 아마 역사상 가장 기념비적인 결과를 낳았을 것이다.

5. 공통의 조상

최근의 한 연구에서 러닝머신에서 걷는 인간과 침팬지를 비교했다. 그 결과 두 발로 걸으면 네 발로 걸을 때 쓰는 에너지의 25퍼센트밖에 쓰지 않는다는 것을 알 수 있었다. 그렇다면 살기 힘들었을 때는 두 발로 걷는 동물이 생존하는 데 상당히 유리했을 것이다. 똑바로 서서 걷는다는 것은 이런 동물들이 이동하면서 먹을 수 있다는 것도 의미했다. 

두 손이 자유로워지자 이런 동물들은 이제 먹이도 임시 보관소로 쉽게 가져갈 수 있었고, 따라서 거친 환경에서 생존하는 데 도움이 되었을 것이다. 그리고 이런 현상은 그들에게 숲 밖으로 퍼져나가 지구의 날씨가 나빠지면서 많은 숲을 대체하고 있던 드넓은 초원에서 사냥을 해도 좋겠다는 확신을 주었을 것이다.

루시가 발견된 뒤로 다른 비슷한 동물의 뼈도 많이 발견되었다. 최근에 발견된 것은 ‘살렘’이라고 하는 세 살 된 아이의 뼈다. 살렘의 뼈는 2000년에 에티오피아에서 발굴되었다. 살렘은 그때부터 계속 공들여 발굴한 결과 완벽한 두개골과 빗장뼈, 갈비뼈, 무릎뼈를 드러냈다. 이것은 오스트랄로피테쿠스라고 부르는 생물의 유골로, 이것들 가운데 가장 오래된 ‘작은 발‘은 290만 년 전의 것이다.

작은 발‘은 1994년에 화석 수집가 로널드 클라크가 오래된 소뼈가 든 자루를 뒤지다가 우연히 발견했다. 분자과학자들에게는 루시와 루시 같은 종류의 화석이 침팬지와 인간이 약 400만 년 전에서 500만 년 전에 공통의 조상에서 나왔다는 그들의 이론을 뒷받침해주는 훌륭한 증거다.

그러나 새로 발견된대로 루시가 두 발로 걸어다닐 수 있었다는 사실은 인간과 침팬지가 다르다는 결정적 증거도 제공해준다. 두 발로 걸어다닐 수 있다는 사실은 인간과 현대 침팬지를 가르는 첫 번째 주요 차이점이다. 

6. 큰 뇌의 진화

호모 하빌리스는 우리보다 작았지만 루시보다는 훨씬 크고 훨씬 똑바로 서서 걸었다. 더욱 중요한 것은 호모 하빌리스의 뇌가 루시의 뇌보다 거의 두 배나 컸다는 사실일 것이다. 호모 하빌리스를 보면 루시는 첫 번째 인간이라기보다는 오히려 직립보행을 하는 침팬지에 가까운 존재로 여기게 된다.

호모 하빌리스는 영리하게 도구를 쓴 증거가 있는 최초의 인간이다. 이들은 부싯돌을 날카롭게 갈아 뼈에서 고기를 발라냈고, 이로써 우리는 구석기 시대로 알려진 시대로 들어서게 되며, 호모 하빌리스는 인간이 지구의 자연공원에 합류했다고 말해도 거의 틀리지 않다는 것을 보여준다. 호모 하빌리스는 최초로 우리와 같은 것, 세계 최초의 호모였다.

호모 하빌리스는 똑바로 서서 걸음으로써 물건을 만드는 공작 기술을 펼치기 시작할 수 있었다. 목공이나 석공처럼 나무를 깎고 돌을 다듬으려면 아주 정교한 손과 눈의 협동 작업이 필요하다. 이 같은 기술에는 잘 발달된 운동 기능과 손과 손가락을 정교하게 움직일 수 있는 능력이 요구되므로, 그러한 과정은 아마 큰 뇌로의 진화를 촉진했을 것이다.

뇌는 클수록 에너지를 많이 쓴다. 우리 뇌를 작동시키려면 하루에 400칼로리가 필요하다. 그저 생각을 하는 데만 우리가 하루에 소비하는 전체 에너지의 20퍼센트가량이 필요하다는 말이다. 큰 뇌에는 많은 에너지가 필요하고, 에너지는 고기를 먹을 때 가장 잘 공급된다. 

고기를 얻는 가장 성공적인 방법은 도구와 무기를 써서 사냥을 하는 것이다. 그런데 그런 도구를 만드는 데 가장 적합한 생물은 뇌가 가장 큰 생물이었다. 눈사태처럼 진화상의 변화가 일어나기 시작했다. 모두 루시가 운 좋게 두 발로 걷기 시작한 덕분이었다. 그리고 그것은 거의 필연적으로 사냥과 무기, 도구, 지능의 발달을 가져올 수밖에 없었고, 그것은 곧 진정한 호모의 출현, 호모 하빌리스와 그것을 넘어선 진화를 뜻했다.

루시의 조상 가운데 일부는 나무에 그대로 머물렀고, 그래서 굳이 직립보행을 할 필요가 없었다. 그것들은 오늘날의 침팬지보노보로 진화했다. 자유로운 손이 없었다면 큰 뇌와 현생인류의 지능을 낳은 진화상의 연쇄반응은 결코 일어나지 않았을 것이며, 따라서 뇌도 작은 채로 그대로 있었을 것이다. 

7. 유인원의 의사소통

침팬지와 인간이 유전적으로 아주 가까운 것은 이런 진화상의 변화가 역사에서 아주 최근에, 아마도 약 400만 년 전에 일어났기 대문이다. 그러나 이런 짧은 시간에도 불구하고 지능과 뇌의 크기에서는 큰 차이가 나타났다. 손을 자유롭게 쓸 수 있는 것과 같은 변화는 언뜻 생각하면 단순해 보이는 변화지만, 이런 단순한 상황의 변화도 진화 과정에서 혁명적 변화를 일으킬 수 있다.

그러나 인간과 인간에 가장 가까운 동물 사이에는 얼마나 큰 차이가 있을까? 알려진 바에 따르면 침팬지도 고릴라처럼 의사소통을 한다고 한다. 칸지는 1980년에 태어나 지금 미국 조지아 주에서 사는 보노보 유인원이다. 칸지는 영어 단어를 3천 개 이상 듣고 이해할 수 있다. 고릴라인 코코보다 많은 수다.

칸지는 응답을 하고 싶으면 일련의 그림을 가리켜 인간이 이해할 수 있도록 한다. 2006년 11월에는 칸지가 마시멜로와 불을 상징하는 것을 가리키기에 칸지를 데리고 숲으로 갔더니 지나가면서 작은 가지들을 낚아채서는 높이 쌓아올려 불을 붙이고 막대기에 있는 마시멜로를 노르스름하게 구워 먹었다고 한다.

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