슈퍼컴퓨터 알레프(Aleph)로 200만년전 기후 분석…네이쳐誌 게재

호미닌 종족별 생존 시기 및 서식지. /과기정통부 제공
호미닌 종족별 생존 시기 및 서식지. /과기정통부 제공

[중부매일 나인문 기자] 과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS·원장 노도영) 기후물리연구단(단장 악셀 팀머만) 연구팀이 독일, 스위스 연구진과 함께 기후 변화와 인류 진화 사이의 연관성을 규명했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 기초과학연구원이 보유한 슈퍼컴퓨터 '알레프(Aleph)를 활용해 창출됐으며, 세계 최고 권위의 학술지인 네이처(Nature)지(誌) 4월 14일자에 게재됐다.

그동안 기후 변화가 인류 진화에 영향을 준다는 것은 화석과 고고학적 증거들을 통해 제시돼 왔으나, 인류화석 유적지 근처의 기후와 관련된 자료가 부족해 기후 변화의 영향을 명확히 규명하는 것은 오랜 난제로 남아있었다.

연구단은 이러한 숙제를 해결하기 위해 기후모델링, 인류학, 생태학 전문가 등으로 연구진을 구성하고 다각적인 측면에서 기후 변화가 인류 진화에 미치는 영향을 규명하는데 성공했다.

연구단은 대륙 빙하와 온실가스 농도, 지구의 자전축과 공전궤도 변화로 지구가 받는 태양에너지의 양을 변화시켜 기후 변화를 야기한다는 밀란코비치 이론에 의한 '천문학적 변동'을 강제력으로 이용해 기후 모델링을 수행했으며, 이를 통해 과거 200만년의 기온과 강수량 등의 기후 자료를 생성했다.

특히 이번 공동 연구를 통해 과거 200만년 동안 아프리카, 유럽, 아시아 3천200개 지점의 인류 화석과 고고학적 표본을 포함해 인류 역사에 대한 가장 포괄적인 편집본을 만들었다. 이어 기후 자료와 식생, 화석, 고고학 자료들을 결합해 현대 인류의 조상인 △호모 사피엔스 △호모 네안데르탈렌시스 △호모 하이델베르겐시스 △호모 에렉터스 △호모 에르가스테리와 호모 하빌리스 등 '호미닌' 종(種)이 시대별로 살았던 서식지를 추정할 수 있는 시·공간 지도를 구축했다.

연구진은 또 고대 인류종이 서로 다른 기후 환경을 선호했음에도 불구하고, 그들의 서식지가 2만1천년에서 40만년까지의 시간 주기에서 발생한 천문학적 변동으로 인한 기후 변화에 따라 모두 이동했다는 사실도 밝혀냈다.

우선, 연구진은 지난 200만년 동안 변화하는 기후와 식량 자원에 인류가 어떻게 적응해 왔는지를 규명했다. 200만·100만년 전 초기 아프리카 인류는 안정적인 기후 조건을 선호해 특정 지역에만 서식했지만, 80만년 전의 '큰 기후 변화' 이후 호미닌 종의 하나인 호모 하이델베르겐시스는 더 다양한 범위의 식량 자원에 적응한 덕분에 유럽과 동아시아 등 먼 지역까지 도달할 수 있었다는 설명이다.

연구진은 이를 통해 현대 인류인 '호모 사피엔스'가 30만년 전 아프리카 개체군인 후기 '호모 하이델베르겐시스'로부터 유래했음을 추정했다.

연구를 이끈 악셀 팀머만 단장은 "이번 연구는 기후가 우리 호모 종의 진화에 근본적인 역할을 했다는 것을 증명한다"며 "현재 인류가 지금의 우리일 수 있었던 것은 인류가 과거 기후의 느린 변화에 수천 년 이상 적응해 왔기 때문"이라고 연구 의미를 부여했다.

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