루시(Lucy)의 걸음걸이

  • 등록 2023.07.05 14:16:01
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배광식 칼럼

‘루시 종(Lucy’s speices, AL 288-1)’은 1974년, 동아프리카 에티오피아 북동부 하다르(Hadar)의 계곡부근에서 미국의 고인류학자(Paleoanthropologist)인 도널드 조핸슨(Donald Johanson, 1943.6.28~ )일행에 의해 발견된 320만 년 전 사람족(Hominin) 성인여성 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스(Australopithecus afarensis)’ 골화석의 별명이다. 신장은 107cm 정도이다. 오스트랄로피테쿠스 속의 아파렌시스 종은 남아프리카에서 발생해 동아프리카(에티오피아, 케냐, 탄자니아 등)에서 약 390만 년 전~250만 년 전에 번성했으며 사람속(Homo)은 이에서 분리되었다. 해당화석을 발굴한 날 밤 발굴조사단 일행이 비틀즈의 곡인 “Lucy in the Sky with Diamonds”를 반복적으로 듣던 중 발굴단 일원인 파멜라 앨더만(Pamela Alderman)의 제안으로, 화석에 루시라는 별명을 붙였다고 한다. 하다르 계곡부근에서는 루시 외에도 340만 년~250만 년 전의 아파렌시스 화석이 다수 발견되었다.

 

루시에 대한 연구가 40여년간 이루어졌는데도 아직도 루시의 2족보행의 빈도와 효율성에 대한 논란이 계속되고 있다.

 

영국학술원(왕립협회, the Royal Society)에서 2014년에 창간한 잡지 ‘왕립협회 열린과학(Royal Society Open Science, 2023.6.14. 발행)’ (https://doi.org/10.1098/rsos.230356)에 케임브리지 대학의 와이즈먼(Ashleigh L. A. Wiseman)이 투고한 논문 ‘오스트랄로피테쿠스 아파렌시스의, 하지 레버리지(운동) 추정과 더불은, 골반 및 하지 3차원 근육체적복원(Three-dimensional volumetric muscle reconstruction of the Australopithecus afarensis pelvis and limb, with estimations of limb leverage)’이 게재되었다.

 

화석에서 연조직이 보존된 경우는 거의 없고 골격만이 남은 경우가 많다. 근육은 동물이 움직이고, 걷고 달릴 수 있게 해준다. 화석만 남기고 멸종된 종의 움직임을 알려면 우선 골격에서 결손된 연조직의 체적과 구조를 복원할 필요가 있다. 여기에서는 이미지 스캔 데이터와 근육반흔(muscle scar)에 근거해 3차원 다각형 모델링을 사용해 골반과 하지의 36개 근육이 기능적으로 복원되었다. 복원근육뭉치와 배열형태에 의거해 현대인과 비교해 하지의 근골격 모델링을 유도했다. 전방운동시 다각형 근육 모델링 접근법은 호미닌의 연조직 복원을 가능하게 했고, 근육배열형태와 공간채우기에 관한 정보를 얻을 수 있었다. 이 방법으로 체적복원법이 근육이 어떤 공간을 점하는지를 알기 위해 필요하고, 어떤 행동선들이 타근육과의 충돌로 불가능한지를 알게 해준다. 이 접근법은 근육에 대한 정보가 없는 멸종 호미닌에서 근육뭉치 복원에 효과적이다.

 

루시는 현대인과 달리 넓은 골반과 비교적 짧은 다리를 가져서 근육 레버리지(활동)가 효율적으로 일어날 수 있다. 루시가 2족보행을 했다고 받아들이더라도 그 운동의 가능성과 빈도에 대한 의문이 남는다. 컴퓨터에 기반한 3차원 근골격 모델이 근육 능률 팔(muscle moment arms; 행동선과 관절축 사이의 수직거리) 등의 근육의 기능을 계산하는데 사용될 수 있다. 모먼트 암이 길수록 근육의 능력값이 커진다. 곧 근육의 수축신장능력이 좋아져 주어진 관절의 각속도(角速度)를 좀 더 빨리할 수 있다.

 

이 논문에서는, 근육 레버리지(활동) 결과에 의하면 루시가 직립자세가 가능하고, 습관적 육상 2족보행을 넘어 침팬지와 보노보처럼 하지의 다양한 운동이 가능하다. 이 실험의 결과가 루시가 효율적인 2족보행자라는 확신은 할 수 없지만, 직립보행은 가능했음을 시사한다. 앞으로 나아갈 때 다각형 근육 모델링법이 호미닌의 연조직 복원에 쓰일 수 있음을 보여준다. 또 근육배열형태와 모양에 관한 정보를 제공한다. 호미닌의 근육 기능을 조사하는 향후 연구에서 고려할 점은 1)요구되는 신체부분에서의 공간 채우기, 2) 실제 중심을 밝히기 위해 전체 근육부착부위를 디지타이징하는 일의 중요성, 3)각 신체부위에서의 한 근육이 아닌 모든 근육활동을 고려할 필요 등이다.

 

여담으로 “Lucy in the Sky with Diamonds”의 약자가 LSD(엘에스디; 강력한 환각제)이고, 노래 내용이 마약에 취한 환각상태를 뜻한다고 해서 한동안 금지곡이 되기도 했다고 한다.

 

현재 호모(Homo, 사람)속에는 호모 사피엔스(Home Sapiens, 현생인류) 종만 남아있다. 20만 년 전쯤 호모 사피엔스가 동아프리카에서 진화하였고. 7만 년 전 인지혁명(cognitive revolution)이 일어나, 가상(상징) 언어가 출현하였고, 역사가 시작되었으며, 호모사피엔스가 아프리카 외로 전파되었다. 45,000년 전 사피엔스가 호주에 정착하였고, 16,000년 전 사피엔스가 미주에 정착하였다.

 

유발 하라리의 안목이 빛나는 대목을 읽었다. 각 나라마다 민속요리가 있다. 이탈리아 식당의 토마토소스를 넣은 스파게티, 폴란드 식당의 감자요리, 아르헨티나 식당의 수 십 종의 스테이크, 인도식당의 칠리고추가 들어간 매운 음식, 스위스 카페의 휘핑크림을 얹은 코코아 등. 그런데 토마토, 고추, 코코아의 원산지는 멕시코로 스페인의 멕시코 정복 이후 이들이 유라시아로 들어갔다. 감자는 400년 전에 유럽에 들어갔다. 1492년 전까지 아르헨티나에는 소는 없고 라마밖에 없었다.

 

인디안 영화에서는 항상 말 탄 인디안이 등장한다. 인디안 고유의 문화로 착각하기 쉬운데, 미주에 유럽의 말이 들어간 것이 17~8세기였다.

 

 

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배광식 서울대 치의학대학원 명예교수
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