과학 저널 사이언스(Science)에 발표된 새로운 연구에 따르면, 약 350만 년 전 남부 아프리카에 살았던 오스트랄로피테쿠스와 같은 인간 조상은 고기를 거의 먹지 않았거나 전혀 먹지 않았다. 이 결론은 오스트랄로 피테쿠스 7명의 화석 치아 법랑질에서 질소 동위원소 동위원소를 분석한 결과다. 이 데이터는 이 초기 호미닌이 주로 식물성 식단에 의존했으며 고기 섭취에 대한 증거가 거의 없거나 전혀 없다는 것을 보여주었다.

동물 자원, 특히 고기의 소비는 인간 진화의 중요한 전환점으로 여겨진다. 이 단백질이 풍부한 음식은 뇌의 부피가 증가하고 도구를 개발하는 능력과 관련이 있다. 그러나 우리의 초기 조상들 사이에서 고기가 언제 출현했는지, 그리고 시간이 지남에 따라 고기 소비가 어떻게 발전했는지에 대한 직접적인 증거는 찾기 어렵다. 독일의 막스 플랑크 화학 연구소와 남아프리카 공화국 위트워터스란트 대학교(Wits University)의 연구원 팀은 370만~330만 년 전 남부 아프리카에 살았던 오스트랄로피테쿠스 속의 인간 조상이 주로 식물을 먹고 살았다는 증거를 제시했다.

연구팀은 남아프리카 공화국의 "인류의 요람"에 속하는 요하네스버그 근처의 스테르크폰테인 동굴에서 발견된 오스트랄로피테쿠스 개체의 치아 법랑질에서 얻은 안정 동위원소 데이터를 분석했다. 이 지역은 초기 호미닌 화석이 풍부하게 수집된 것으로 유명하다. 그들은 오스트랄로피테쿠스의 동위원소 데이터를 원숭이, 영양, 하이에나, 자칼, 큰 고양이와 같은 대형 포식자를 포함한 공존하는 동물의 치아 샘플에서 얻은 데이터와 비교했다.

치아 법랑질 보존식단 특징
"치아 법랑질은 포유류 신체에서 가장 단단한 조직이며 수백만 년 동안 동물의 식단에 대한 동위원소 지문을 보존할 수 있습니다." 연구의 주저자인 지구화학자 티나 뤼데케의 말이다. 뤼데케는 2021년부터 마인츠에 있는 막스 플랑크 화학 연구소에서 "호미닌 육류 소비를 위한 에미-뇌터 주니어 연구 그룹"을 이끌었으며 요하네스버그에 있는 위트워터스란트 대학교 진화 연구소에서 명예 연구 펠로우로 재직하고 있다. 그녀는 정기적으로 아프리카로 여행하여 화석화된 치아를 샘플링하여 분석한다. 위츠 대학교는 스테르크폰테인 동굴을 소유하고 있으며 오스트랄로피테쿠스 화석의 관리자이다.

동물이 음식을 소화할 때 생화학적 반응은 질소의 "가벼운" 동위 원소(14N)를 선호한다. 결과적으로, 신체에서 생성되는 분해 생성물에는 14N이 높은 비율로 포함됩니다. 소변, 대변 또는 땀으로 이러한 "가벼운" 질소 화합물을 배출하면 신체에서 섭취하는 음식과 비교하여 "무거운" 질소(15N) 대 이 "가벼운" 질소의 비율이 증가한다. 즉, 초식 동물은 섭취하는 식물보다 질소 동위원소 비율이 높고, 육식 동물은 먹이보다 질소 동위원소 비율이 높다. 따라서 조직 샘플에서 15N 대 14N 비율이 높을수록 먹이 사슬에서 유기체의 영양 위치가 높아진다.

질소 동위원소 비율은 머리카락, 발톱, 뼈 및 기타 많은 유기 물질에서 현대 동물과 인간의 식단을 연구하는 데 오랫동안 사용해 왔다. 그러나 화석 물질에서 이러한 측정은 시간이 지남에 따라 유기 물질이 분해되어 수만 년밖에 되지 않은 샘플로 제한되었다. 이 연구에서 티나 뤼데케(Tina Lüdecke)는 Max Planck Institute for Chemistry의 Alfredo Martínez-García 연구실에서 개발한 새로운 기술을 사용하여 수백만 년 된 화석 치아 법랑질의 질소 동위원소 비율을 측정했다.

대부분 식물성 식품이라는 증거
연구팀은 오스트랄로피테쿠스의 치아 법랑질의 질소 동위원소 비율이 다양했지만, 지속해서 낮았고, 초식 동물과 비슷했으며, 현대 육식 동물보다 훨씬 낮았다는 것을 발견했다. 그들은 이 호미닌의 식단이 다양했지만 대부분 또는 전적으로 식물성 식품으로 구성되었다고 결론지었다. 따라서 오스트랄로피테쿠스는 예를 들어 수백만 년 후 네안데르탈인이 했던 것처럼 정기적으로 대형 포유류를 사냥하지 않았다. 연구자들은 계란이나 흰개미와 같은 동물 단백질 공급원을 가끔 섭취했을 가능성을 완전히 배제할 수는 없지만, 증거는 주로 채식 식단이었음을 나타낸다.

화석화된 치아 법랑질에 대한 추가 연구
뤼데케 팀은 연구를 확대하여 다양한 호미닌 종과 시기에 대한 더 많은 데이터를 수집할 계획이다. 그들은 동아프리카와 남부 아프리카, 동남아시아의 다른 주요 지역의 화석을 조사하여 육류 소비가 언제 시작되었는지, 어떻게 진화했는지, 그리고 그것이 우리 조상에게 진화적 이점을 제공했는지 알아보는 것을 목표로 한다.

"이 방법은 인간 진화를 이해하는 데 흥미로운 가능성을 열어주며, 예를 들어 조상들이 언제부터 고기를 식단에 포함하기 시작했을까? 그리고 고기 소비의 시작이 뇌 부피의 증가와 관련이 있었을 것인가와 같은 중요한 질문에 답할 수 있는 잠재력이 있습니다." 막스 플랑크 화학 연구소의 알프레도 마르티네스-가르시아가 말했다.

"이 연구는 수백만 년 전으로 거슬러 올라가 모든 동물의 식단과 영양 수준을 더 잘 이해하는 능력을 확장하는 데 있어 큰 진전을 나타냅니다. 이 연구는 식단에 상당한 양의 고기가 포함되지 않았다는 명확한 증거를 제공합니다. 우리는 이 새로운 방법의 선구적인 적용이 로버트 브룸이 최초의 호미닌 화석을 발견한 지 89년이 지난 지금도 과학에 근본적인 기여를 계속하고 있는 스테르크폰테인에서 선두에 섰다는 사실에 영광을 느낍니다." 스테르크폰테인 동굴의 연구 책임자이자 논문의 공동 저자인 도미닉 스트랫포드 교수의 의견이다.

참조:
Tina Lüdecke, Jennifer N. Leichliter, Dominic Stratford, Daniel M. Sigman, Hubert Vonhof, Gerald H. Haug, Marion K. Bamford, Alfredo Martínez-García. Australopithecus at Sterkfontein did not consume substantial mammalian meat. Science, 2025; 387 (6731): 309 DOI: 10.1126/science.adq7315