노벨 생리의학상 수상한 ‘스반테 페보’ “네안데르탈인 게놈 분석해 인류 진화 비밀 밝혀”

 

 

[인터뷰 제2공장]

노벨 생리의학상 수상한 ‘스반테 페보’

“네안데르탈인 게놈 분석해 인류 진화 비밀 밝혀”

- 정충원 교수 (서울대학교 생명과학부)

 

 

 

 

 

▶ 김어준 : 올해 노벨 생리의학상은 스웨덴 출신의 한 학자에게 돌아갔는데 이분 전공이 인류학입니다. 인류학을 전공한학자가 생리의학상을 받았습니다. 뭘로 받았을까요? 서울대 생명과학부 정충원 교수님 모셨습니다. 안녕하십니까.

 

▷ 정충원 : 네, 안녕하십니까. 서울대 생명과학부 정충원입니다.

 

▶ 김어준 : 언론 보도에 따르면 우리 인류 2%는 네안데르탈인이다, 이런 걸 밝힌 분이에요. 스반테 페보 교수가.

 

▷ 정충원 : 예, 그렇죠.

 

▶ 김어준 : 그런데 교수님이 또 하필 그 책을 쓰셨어요. ‘우리는 모두 2% 네안데르탈인이다’ 그래서 딱 적임자다 하고 저희가 모셨는데.

 

▷ 정충원 : 감사합니다.

 

▶ 김어준 : 우선 이분이 인류학 전공한 거 맞죠? 페보 교수.

 

▷ 정충원 : 정확히 말씀을 드리면 고인류학과 인류 진화 유전학을 함께 전공하신 분이라고 생각하면 되고요.

 

▶ 김어준 : 그러니까 쉽게 말하면 고고학하고 유전학 그 두 가지를 접목시켜 연구하는 분이에요?

 

▷ 정충원 : 예, 그렇습니다. 이분의 노벨상 수상에 대한 설명을 보면 고인류의 유전체 그리고 그걸 이용한 인류 진화에 대한 연구에 대한 공을 기려서 노벨상을 수상한다고 되어 있거든요. 

 

▶ 김어준 : 그냥 듣기로는 딱 어떤 지점을 보고 상을 줬는지 모르겠는데 특히 어떤 부분을 높이 산 겁니까?

 

▷ 정충원 : 고인류라고 하는 것부터 잠깐 설명을 드리고 넘어가자면, 지금 세계에 살고 있는 모든 사람은 딱 한 종, 호모사피엔스라고 하는 한 종에 속해 있는데요. 시간을 과거로 거슬러 올라가면 지금 우리들보다는 조금 달랐던, 하지만 우리와 굉장히 가까운 사람의 모습을 하고 있던 종들 혹은 집단들이 여럿 존재를 했었습니다. 교과서에서 중고등학교 때 들어보셨던 오스트랄로피테쿠스라든지 호모에렉투스라든지 네안데르탈인이라든지 그런 종들이 다 그런 집단들이 다 사람 계통에 속해 있던, 하지만 우리와는 좀 달랐던 오래 전에 살았던 집단들이고요. 그런 것들을 다 통틀어서 우리가 고인류라고 부릅니다. 그중에서 가장 최근까지 살아남았었고 가장 화석 증거도 많이 남아 있고 사람과 굉장히 가까우면서, 해부학적 현대인과 굉장히 가까우면서 실제로 아마 서로 살았던 시기와 지역이 겹치기도 했었을 것이라고 생각되는 것이 유럽과 중동에 살았던 네안데르탈인인데요. 네안데르탈인은, 즉 이 네안데르탈인과 사람의 관계를 이해하는 게 우리 인간이어디서 언제 기원을 했고 어떻게 지금처럼 전 세계로 퍼져나가서 살게 됐는가를 이해하는 데 굉장히 중요한 정보입니다. 

 

▶ 김어준 : 그게 이제 고고학에서는 혹은 인류학에서는 뼈 가지고 했는데 이분은 유전학을 했기 때문에 DNA를 추출했다는 거죠, 거기서?

 

▷ 정충원 : 그렇죠. 이전에는 주로 형태만 가지고 이걸 비교를 했는데 형태가 어떻게 시간에 따라 바뀌어 가는지 이런 것들을 우리가 정확히 알지 못하기 때문에 이들 사이의 관계를 형태 정보만 가지고 이해하는 데는 굉장히 한계가 있었어요.

 

▶ 김어준 : 한계가 있죠. 상상력의 영역 아닙니까?

 

▷ 정충원 : 완전히 상상력이라고는 할 수 없지만 불확실성이 굉장히 큰 영역이죠. 하지만 DNA 염기 서열은 어떻게 시간이 지나면서 변해 가는지 잘 알고 있고 또 양이 굉장히 많기 때문에 아주 많은 정보를 담고 있는데,

 

▶ 김어준 : 그런데 그렇게 오래된 곳에서 DNA를 뽑을 수 있냐 이거죠.

 

▷ 정충원 : 그렇죠. 그래서 노벨상 위원회에서 이 일을 가지고 seemingly impossible, 불가능해 보이는 일을 했다고이야기를 하는 겁니다.

 

▶ 김어준 : 그러니까 몇만 년 전의 뼈에서 마치 지금 침에서 DNA를 추출하듯이 DNA 추출에 성공해 낸 거군요. 

 

▷ 정충원 : 그렇죠.

 

▶ 김어준 : 그게 높이 평가된 거군요, 말하자면.

 

▷ 정충원 : 예, 기술을 발전시키고 발전시켜서 결국에 예전에 수만 년 전에 살았던 이 생물들의 유전체 전체를 시퀀싱하는 수준까지 이르게 된 것이 그리고 그 정보를 이용해서 인류의 기원에 대한 인간과 진화에 대한 연구를 해 온 것을 높이기린 겁니다.

 

▶ 김어준 : 그러니까 그런 접근을 이 사람이 사실상 개척한 거군요, 말하자면.

 

▷ 정충원 : 네, 그렇습니다. 

 

▶ 김어준 : 그건 이해했어요. 그러면 이분이 밝혀낸 것은 지금 쓰신 책의 제목도 그런데 ‘우리는 모두 2% 네안데르탈인이다’라고 하는 건 우리 유전자의 네안데르탈인의 유전자가 있다는 거예요?

 

▷ 정충원 : 네, 그렇습니다. 

 

▶ 김어준 : 우리 모두?

 

▷ 정충원 : 모두는 아니지만 한국인을 포함한 동아시아인 등 유라시아에 살고 있는 사람들은 다 가지고 있어요.

 

▶ 김어준 : 그러면 한국에, 한반도 인근에 네안데르탈인이 산 적이 없잖아요. 

 

▷ 정충원 : 그렇죠.

 

▶ 김어준 : 그럼 우리는 어디서 얻은 거예요, 이걸?

 

▷ 정충원 : 유라시아와 호주 원주민들, 아메리카 원주민들이 모두 가지고 있기 때문에 그리고 그 대부분의 지역에는 네안데르탈인이 산 적이 없죠. 그렇기 때문에 네안데르탈인 유전자를 얻은 시점은 이들이 이렇게 갈라져서 이 지역들로 퍼져나가기 전 이들의 공통 조상이 있었던 지역 그리고 시기 또 네안데르탈인이 살았던 시기 지역과 겹치는 지역이어야 하는데, 그렇다면 결국에는 사람이 아프리카를 벗어나서 바로 중동으로 들어갔을 때 한 6만 년 전 이 정도 전후에 중동으로들어갔을 때 거기에 살고 있던 네안데르탈인을 만나고 그 사람들과 섞여 살면서 교배를 하고 자식을 낳아서 그중에 일부가 네안데르탈인 유전자를 물려받아서 우리까지 이어졌다고 생각할 수 있는 거죠.

 

▶ 김어준 : 그러니까 우리가 진짜 형제가 맞는 거예요, 지금?

 

▷ 정충원 : 네.

 

▶ 김어준 : 그러니까 중동 어딘가에 살았던 네안데르탈인 그리고 중동 어딘가에 살았던 호모사피엔스가 교배를 하고 그리고 그 자손들이 쫙 퍼져나가서 그중에 일부가 한반도까지 흘러와서 우리가 그 후손이라는 이야기 아닙니까? 유전자적으로 보면.

 

▷ 정충원 : 네, 그렇죠.

 

▶ 김어준 : 그러면 중동 어딘가에 모여 살았던 그 우리 조상들이 어디 어디로 퍼져나가는 거예요?

 

▷ 정충원 : 중동 어딘가에 살았던 그분들은 사실 세계 전체로 퍼져나갔죠. 유럽, 아시아 포함해서 호주도 굉장히 빠른 시기에 한 5만 년 전 전후에 들어갔고요. 아메리카 대륙으로만 좀 늦게 들어간 편입니다. 왜냐하면 빙하기 동안에,

 

▶ 김어준 : 걸어서 넘어갔어야 되니까.

 

▷ 정충원 : 예, 워낙 막혀 있었으니까 아마 한 2만 년 조금 넘게 전후 정도에 넘어갔을 거라고 생각을 하고 있고요. 그 시기에 대해서는 또 고고학자들이 많은 연구를 하고 있습니다.

 

▶ 김어준 : 그럼 5~6만 년 전에 한국에 살고 있는 우리들 또는 유럽에 살고 있는 유럽인들이 그 조상들이 사실은 다 중동특정 지역에 다 모여 살았다는 이야기네요. 

 

▷ 정충원 : 그렇죠.

 

▶ 김어준 : 그러니까 다 2%씩을 포함하고 있겠지. 

 

▷ 정충원 : 네.

 

▶ 김어준 : 그리고 그렇다는 이야기는 그 집단이 그 이전에 어딘가에서 이동했다고 봐야 되는데 그게 아프리카라는 겁니까? 

 

▷ 정충원 : 네, 그렇습니다.

 

▶ 김어준 : 그럼 우리 모두가 아프리카에서 온 거예요?

 

▷ 정충원 : 네, 그렇죠. 그리고 그것도 진화적인 시간, 지질학적인 시간으로 봤을 때 굉장히 최근에 아프리카에서 나온 거라고 말씀드릴 수 있습니다.

 

▶ 김어준 : 결국은 기원설이 있지 않습니까? 아프리카 기원설. 아프리카에서 기원했네 아니면 아프리카 한 곳에서 나왔겠냐, 여기저기서 나왔겠지, 이런 설이 있는데 그러면 아프리카 기원설이 더 맞는 거예요?

 

▷ 정충원 : 예, 크게 봤을 때는 그쪽이 더 데이터를 잘 설명하고 잘 맞는다고 말씀을 드릴 수 있고요. 조금 더 자세하게 설명을 드리자면 20세기 후반에 도대체 우리 같은 현대인 호모사피엔스가 어디서 기원해서 언제 전 세계로 퍼졌는가를 설명하기 위해서 크게 2개 정도의, 물론 다양한 다른 가설들이 있었지만 주력 가설은 2개 정도가 있었습니다. 하나는 비교적 최근 시기에, 여기서 최근 시기라고 하면 한 15만 년, 20만 년 이 정도 되는 시기죠. 사하라 이남 아프리카에서 우리종이 기원을 했고 그 종이 한참 뒤인 한 5~6만 년 전 이후에 유라시아로 나가서 빠른 속도로 유라시아 전체로 퍼져나가면서,

 

▶ 김어준 : 여기서 우리 종이라면 호모사피엔스를 말하는.

 

▷ 정충원 : 호모사피엔스입니다. 유라시아에 미리 이동해서 살고 있던 네안데르탈인이라든지 호모에렉투스의 후손이라든지 하는 그룹들을 다 몰아내고 대체를 하거나 혹은 그들이 사라진 자리를 채우면서 현대인의 조상이 되었다. 그리고 유라시아에 이전에 살고 있던 고인류들은 우리 종과 훨씬 더 먼 관계라고 하는 것이 최근 아프리카 기원설 혹은 아웃 오브아프리카 가설이라고 하는 아이디어고요. 두 번째 가설은 인과의 동물들이 유라시아에 처음 퍼지게 된 시점은 이것보다훨씬 전입니다. 한 170~180만 년 정도부터 중동 일대에 호모에렉투스의 화석이 나타나기 시작하거든요. 그래서 여러분들이 많이 들어 보셨던 북경원인, 자바원인 이런 아시아에도 고인류 화석들이 굉장히 이른 시기에 100만 년 전부터 나타나고요. 유럽에서도 아주 오랜 시간 동안 고인류 화석들이 꾸준히 나타나죠. 그래서 그때 약 100만 년, 200만 년 전 가까운 시기에 유라시아로 이동했던 사람들이 각각 지역에 이 지역에 살고 있는 현대인의 전체적인 혹은 부분적이라도 상당한 수준의 조상이 되었다고 생각하는 게 다지역 기원설 아이디어입니다. 궁극적으로 기원이 아프리카라고 하는 건 다들의심하지 않아요. 하지만 중요한 것은 언제 퍼져나갔고 우리 현대인들의 가계도가 얼마나 깊이가 깊냐고 하는 게 중요한쟁점이죠.

 

▶ 김어준 : 아프리카 기원은 맞는데 그게 10만 년, 20만 년 전이냐, 100만 년 전이냐, 이런 식으로 언제 떠났냐의 관점에차이가 있다는 거네요.

 

▷ 정충원 : 네, 언제 떠났냐 그리고 그렇기 때문에 20만 년과 한 200만 년 사이에 유라시아에 살고 있던 고인류가 그 동네에 사는 우리 같은 현대인과 이를테면 네안데르탈인과 유럽인, 호모에렉투스와 아시아인이 어떤 관계냐고 하는 게 이두 가설이 갖고 있는 중요한 차이입니다.

 

▶ 김어준 : 그러면 평상시에 갖고 있던 궁금증인데 네안데르탈인이 우리보다 골격이 크고 그들의 지능도 상당하고 그리고 그들도 도구를 썼고 사냥에도 능했고 이런 가설들이 있더라고요. 그런데 어떻게 호모사피엔스가 이긴 거예요?

 

▷ 정충원 : 보통 그 이야기를 생각을 하실 때 다 그렇게 생각을 하세요. 이긴 거다. 실제로 결과를 놓고 보면 대체가 됐으니까요.

 

▶ 김어준 : 네안데르탈인이 멸종했잖아요. 유전자만 남긴 채.

 

▷ 정충원 : 그 생각을 하시다 보면 이게 사람의 관점에서 볼 때 상당히 짧은 시기에 어떤 드라마틱한 사건들이 계속 일어났을 거라고 생각을 하시는 경향들이 있어요. 

 

▶ 김어준 : 영화적 상상력을 동원하면 결국은 종끼리 싸워서 종을 멸종시켰다, 이렇게 상상하는데 그게 아니에요?

 

▷ 정충원 : 과연 그런 것인지는 사실 굉장히 많이 의문이 들거든요. 초기에 네안데르탈인에 대한 연구들은 뭔가 행동의다양성이라든지 적응성이라든지 이런 게 굉장히 현대인에 비해서 부족했고 그래서 이제 어떤 적응적인 능력이 부족했기때문에 밀려서 사라졌을 거라는 생각들을 많이 했는데 네안데르탈인의 행동의 복잡성이나 이런 것들에 대한 연구들이 최근에 많이 늘어나면서 사실 꼭 그렇지만은 않다는 생각들을 많이 하게 됐어요.

 

▶ 김어준 : 대결에서 진 게 아니다?

 

▷ 정충원 : 네, 대결과 전혀 상관없이 이 프로세스 자체가 되게 오랫동안 진행이 된 거거든요. 몇천 년에 걸쳐서 100세대, 200세대에 걸쳐서 진행이 되었기 때문에 아주 작은 이 두 종 사이에 특별히 우리가 중요한 차이라고 생각하지 않을만한 아주 작은 차이들, 이를테면 네안데르탈인에 비해서 현대인이, 순수한 가설입니다. 네안데르탈인에 비해서 현대인이 아기를 낳을 때 영아 사망률이 한 1% 정도만 낮았어도 시간이 지나면서 인구가 늘어나는 것이,

 

▶ 김어준 : 자연스럽게.

 

▷ 정충원 : 예, 이게 몇백 배로 복리가 되니까.

 

▶ 김어준 : 복리.

 

▷ 정충원 : 그렇죠. 그렇게 생각을 하면 그 작은 차이가 계속 증폭이 되면서,

 

▶ 김어준 : 인구가 여기서 훨씬 더 빨리 늘어나니까.

 

▷ 정충원 : 네, 실제로 네안데르탈인의 유전자 분석을 통해서 알아낸 네안데르탈인의 중요한 특징 중에 하나는 우리와 같은 현대인보다도 유전적 다양성이 훨씬 떨어졌던 것 같아요. 아마 영장류에 관심이 있는 분들은 멸종 위기에 속한 여러영장류들에 대해서 들어 보셨을 텐데,

 

▶ 김어준 : 보노보.

 

▷ 정충원 : 특히나 70년대에 다이앤 포시가 연구했던 ‘안개 속의 고릴라’라는 책에서 연구를 했던 마운틴 고릴라고릴라같은 경우도 개체 수가 겨우 몇백 마리 정도밖에 안 되는 되게 작은 집단이거든요. 하지만 과거에는 좀 더 큰 집단이었겠죠. 그래서 이런 멸종 위기종들보다도 유전적 다양성이 낮아요, 네안데르탈인은.

 

▶ 김어준 : 그러니까 말하자면 자기들끼리만 사실은,

 

▷ 정충원 : 아마도 유라시아의 환경이 굉장히 이 사람들이, 네안데르탈인이 많은 숫자로 살기에는 거친 환경이었던 것 같고 그래서 작은 숫자의 집단들로 여기저기 쪼개져 있으면서 전체적으로 인구수가 되게 적었던 것 같습니다.

 

▶ 김어준 : 그렇다면 상대적으로 호모사피엔스는 훨씬 더 개방적으로 교배도 하고 한마디로 말해서 사귀었다는 이야기네?

 

▷ 정충원 : 그렇지는 않아요. 왜냐하면 네안데르탈인도, 호모사피엔스가 네안데르탈인을 일방적으로 선택한 건 아니겠죠. 

 

▶ 김어준 : 그렇겠죠.

 

▷ 정충원 : 그러니까 둘이 서로 교배했다는 이야기는 개방성에 대해서 어느 한쪽이 더 높다는 이야기는 말씀드릴 수 없을것 같고, 호모사피엔스가 나타나기 전에 고인류들끼리도 교배를 했던 증거들이 많이 나타납니다. 서로 다른 계통에 속했던 네안데르탈인도 자신들과 좀 다른 비슷하지만 좀 다른 다른 지역에 살았던 고인류들하고 또 교배를 하고 이런 흔적들이 많이 나타납니다. 그래서 사람은 교배에 있어서는 굉장히 개방적이었던 것 같아요.

 

▶ 김어준 : 사람이 개방적이었으니까 개체 수가 가장 빨리 늘어나지 않았을까요? 가설입니다만.

 

▷ 정충원 : 그럴 수도 있겠죠. 

 

▶ 김어준 : 상상력을 자극하는 주제네, 이거. 그런데 이런 것들이 상상력의 영역이 아니라 유전자의 영역에서 과학적으로밝혀지도록 최초로 그 영역을 개척한 분이 이분이다. 

 

▷ 정충원 : 네, 그렇습니다.

 

▶ 김어준 : 의미가 크네요. 그러면 여기서 이 연구 방식으로 침팬지나 보노보하고 우리하고의 상관관계나 이런 이야기도다 여기서 풀 수도 있겠네요.

 

▷ 정충원 : 네, 그렇습니다. 크게 봤을 때는 이렇게 유전자 염기 서열이 어떻게 변화했는가에 대한 진화 이론을 가지고 이들 사이의 관계와 역사를 연구하는 학문을 크게 보았을 때는 집단 유전학, 진화 유전학이라는 분야로 이야기를 하고요. 이분은 형태 연구에 머물던 고인류학이라는 분야에 집단 유전학, 진화 유전학을 접목시킬 수 있는 데이터를 만들고 그리고 실제로 접목을 시켜서 인류에 대한 연구를 했다고 말씀을 드릴 수 있고. 실제로 아까 말씀드렸던 살아 있는 여러 유인원종들, 침팬지, 고릴라, 보노보, 오랑우탄 이런 여러 종들 그리고,

 

▶ 김어준 : 저도 그쪽에 관심이 많은데.

 

▷ 정충원 : 그 외에 다른 여러 가지 생물들에 대한 유전학 연구는 유전학 기법, 특히 유전체학 기술이 발달하면서 제일 먼저 이 기술들을 도입해서 본격적으로 데이터를 만들고 연구를 시작한 분야들이고요. 아주 활발하게 연구가 되고 있습니다.

 

▶ 김어준 : 교수님도 인간 유전학을 전공하시죠?

 

▷ 정충원 : 네.

 

▶ 김어준 : 그러니까 이게 맞아떨어지는 영역이죠, 지금?

 

▷ 정충원 : 네, 저는 사실 이분을 너무 바쁘신 분이라서 제가 독일에서 있는 동안 직접 뵌 기회는 없었는데 굉장히 학문적인 족보로 따졌을 때 아주 가까운 분입니다. 제가 독일에서 박사후연구원을 할 때 저희 연구소의 디렉터가 이분의 제자고요. 실제로 지금은 이분이 계신 지금 막스플랑크 연구소의 이 디파트먼트를 사실 승계한 분이고요. 제 박사 과정 지도교수님은 페보 교수님하고 포닥이 겹치세요. 버클리 대학에서 앨런 윌슨이라고 하는 굉장히 유명한 유전학자분 아래에서87년, 90년, 80년대 후반에 이분이 박사후연구원을 하실 때 같이 계셨습니다.

 

▶ 김어준 : 자, 오늘은 그럼 1부로 해야 되겠다. 

 

▷ 정충원 : 벌써 20분이 지나갔나요?

 

▶ 김어준 : 네, 이 분야가 너무 재미있는 분야라 저희가 또 모시도록 하겠습니다. 자, 오늘은 1부로 하고요. 왜냐하면 페보박사의 교수의 업적도 재미있는 게 많은데 2부에서 또 모시겠습니다. 오늘 1부 여기서 마치겠습니다. 서울대 생명과학부정충원 교수였습니다. 감사합니다.

 

▷ 정충원 : 감사합니다.