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제3극지, 티벳고원의 유전자 분석을 통한 인류학 연구동향
제3극지, 티벳고원의 유전자 분석을 통한 인류학 연구동향 저자 이정남 (서남민족대학교(西南民族大学,중국 사천성))
등록일 2018.07.03
자료번호 BRIC VIEW 2018-T24
조회 1603  인쇄하기 주소복사 트위터 공유 페이스북 공유 
요약문
세계의 지붕이라 불리는 티벳은 중국 서남부의 해발 3000m 이상의 특수한 지형과 기후를 가진 지역이다. 이러한 특수한 지형은 판구조 이동 때 생긴 구조로, 특수한 지형인 만큼 특수한 동식물, 생명체들이 존재하고, 유구한 역사 동안 살아남기 쉽지 않은 자연환경에, 문화와 역사를 지키며 살아온 티벳인들이 있다. 이런 티벳고원은 정책적 이유든, 자연환경적 이유든, 오랫동안 우리에게 닫혀져 온 곳이다. 이런 곳이 2006년 이래로 학술잡지 등에 ‘제 3극지’라 불리며 많은 연구결과가 나오기 시작했다. 관심을 끄는 부분은 유전학적 분석을 통해 인류학적인, 역사학적인 연구결과들이 나오기 시작한다는 것이다. 현재로써는 크게 두 가지 결과가 나와있는 상황이다. 첫 번째는 티벳인에서 발견되는 독특한 유전자 구조를 보고 현재의 티벳인의 조상은 알타이 산에 살았던 고대민족으로, 기존의 중국의 중심부 내륙에서 이동해서 현재의 티벳고원에 정착한 기존 가설에 상반되는 결과를 내놓았다. 두 번째는 티벳고원의 대표성을 갖는 동물, yak의 domestication 시기를 유전학적으로 밝힘으로, 티벳인의 티벳고원에 정착시기와 인류확장의 시기를 밝혔다. 이러한 연구결과는, 인류학적 연구를 유전자를 분석하여 밝혀내는 연구로 실질적 믿을 만한 가치를 제공하는 연구결과가 확장되어 이용되고 있다는 점과 앞으로의 연구방향에 있어서 특수한 자연환경에 살아가는 티벳인의 이동의 동기가 되는 이유 부분을 확장해서 볼 수 있게 되었다는 의의를 가진다.
키워드: 티벳(Tibet), 제3극(The third pole), 티벳인(Tibetan), 야크(yak), 민족의 기원, 민족의 이동
분야: Bioinformatics
목차

1. 서론
2. 본론
  2.1 티벳의 역사
  2.2 유전자 분석을 통한 인류학적 연구
   2.2.1 유전자 분석을 통하여 본 티벳인의 기원
   2.2.2 유전자 분석을 통하여 본 티벳인의 정착시기
3. 결론
4. 참고문헌


1. 서론

‘세계의 지붕’이라 불리는 티벳은 중국 서남지역의 해발 3000m 이상의 특수한 지형과 기후로 이루어진 지역이다. 이곳에는 유구한 역사와 문화를 자랑하며 그 험한 자연환경을 극복해가며 살아가고 있는 아름답고 강한 특별한 민족, 티벳인(藏族, 장족)이 살고 있다.

티벳은 우리나라에서 오래전부터 불교의 본거지, 미지의 세계로 신비한 지역으로 인식되어 왔다. 이런 인식 때문인지, 티벳고원이 가진 인류학적, 지형학적, 기후학적, 자연환경과 생태학적 무한한 잠재성이 우리나라에 많이 알려지지 않았다. 중국에서조차도 공산주의 국가 건립과 동시에 1951년도 티벳지역을 점령하고, 정치적 이유든 지형학적 이유든 지금까지 별다른 개방없이 그곳은 닫혀진 곳이였다.

그러나 2000년이래로, 유명한 잡지 등에 이 지역이 제 3극(the third pole)이라는 이름으로 대두되기 시작했다[1](그림 1). 이 지역은 해발 3000m 이상의 지형으로 세계적으로 가장 높은 산인 에베레스트 산도 이 티벳고원에 자리잡고 있다. 최근에 세계 기후 변화에 대한 부분이 중요하게 인식되면서, 티벳고원의 빙하 녹는 속도가 극지, 즉 남극, 북극과 함께 인식이 되어야 한다는 필요성이 커지면서 이 지역에 대한 기후학적, 지질학적 연구가 활발히 시작되고 있다.

현재 중국은 여러 정책적, 관리적인 측면에 어려움을 보이고 있지만 이 티벳고원 전체를 국립공원으로 지정하려는 노력이 시도가 되고 있다. 또한 2012년 이래로 최근 몇 년까지 해발 3000m 넘는 지역에서 살고 있는 동식물에 대한 관심도 높아지면서 Science나 Nature 등 유명한 학술잡지에서 그 지역에서만 살고있는 동물이나 식물의 유전자 서열이 밝힌 논문들이 실리고[2-3], 최근에는 유전자 서열을 밝혔던 것에서 한걸음 더 나아가 유전자로 발현되는 메카니즘과 단백질로 발현되는 특수성을 밝히면서 연구의 활기를 띠고 있다. 또한 관심을 끄는 것은 이런 유전자 분석을 통해서 특수한 자연환경에서 오래 그 땅을 지키며 살아온 티벳인들의 이동경로와 정착시기 등을 밝히는 역사적, 인류학적 접근도 활발히 이루어지고 있다는 점이다[4-6]. 그만큼 과거에 숨어있던 땅이 이제 점점 드러나고 있다. 따라서 이 여러 연구분야 중 특별히 유전자 분석을 이용한 인류학적 연구 동향을 살펴보고 이를 한국 연구자들과 함께 나누고자 한다.

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그림 1. 티벳고원. (a) 티벳고원은 최근 남극, 북극, 다음으로 제3극지(The third pole)라 불림. Nature잡지, 2008년도에 실린 티벳고원 사진[1]. (b) 티벳고원의 위성사진. 고도에 따른 색깔의 변화. 낮은 지역 녹색, 높아질수록 황토색, 티벳고원(빨간 점선)은 진한 황토색으로 그 지역의 고도의 높이가 높음을 보여줌. 한국(빨간 화살표)은 티벳고원에 비교하여 면적과 고도면에서 다른 면을 보여줌.

2. 본론

2.1 티벳의 역사

티벳의 특수한 자연환경때문에 왜 티벳민족은 이렇게 열악한 자연환경 지역에서 살게 되었을까라는 의문이 든다. 절대적 인간에게 불리한 환경은 티벳고원은 일반 평지의 사람들이 마실 수 있는 산소가 100%라고 하면 그 고산 지역에 마실 수 있는 산소는 60% 존재한다. 그래서 일반인이 티벳고원으로 올라간 첫날은 고산증 반응으로 일반적으로 심한 두통을 동반하며, 사람에 따라 소화불량과 구토 증세까지 나오기도 한다.

그렇다면 먼저 티벳 지형은 언제 어떻게 생성된 것일까? 티벳지형에 대한 연구는 1984년도 Nature에 연구결과가 실리면서 지금까지도 공통적으로 인정되는 부분은 판구조 변화의 때에 인도대륙과 유라시아 대륙이 서로 맞부딪히면서 점성이 낮은 유라시아 대륙은 위로 올라가고 점성이 높은 인도대륙은 아래로 가면서 겹쳐져서 지금은 다른 지층과 두 배의 두께를 가지게 되면서 높은 티벳고원이 생겼다고 하는 부분이다[7-8](그림 2). 그래서 현재도 그 높은 고원에서 저지대의 따듯하고 습한 기후에서 살았던 식물, 동물, 물고기 화석들이 발견되고 있다. 단, 판구조 변화로 생긴 티벳고원 형성시기에 있어서는 많은 연구결과가 있지만 아직 확정이 된 것은 아니다. 크게 세가지로 나누어 볼 수 있는데 수십억 년 전에 생성되었다는 것과, 수백만 년 전, 수천 년 전이다.

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그림 2. 티벳지형의 형성. (a) 판구조 이동에 따른 인도대륙의 상승으로 유라시아 대륙과 접하면서 점성이 낮은 유라시아 대륙이 위로, 점성이 높은 인도대륙은 아래로 겹쳐지면서 티벳지형이 형성되는 모식도[7] (http://www.abalook.com). (b) 인도대륙과 유라시아 대륙의 충돌에서 부분별 강도에 따른 지형구조 형성도[8].

이렇게 형성된 티벳은 구석기 문화 유적이 발굴됨에 따라 구석기 시대부터 부락을 형성하며 살아오다가 7세기 송첸캄포라는 강력한 왕이 나타나면서 티벳 전지역이 통일되고 국가의 형태로 발전하게 된다. 송첸캄포 왕때 강력한 국력으로 인해 당과도 당당히 맞서온 것이 기록으로 남아있으며, 당과의 화친정책으로 당나라 공주, 문성공주가 송첸캄포왕과 결혼하면서 본교라는 토속종교에 불교가 유입되는 계기가 된다. 이로써 점차 티벳의 전통종교인 라마불교가 강력하게 자리를 잡게 되면서, 현재까지 불교의 지역이라는 대표성을 갖는 것이 그런 이유이다. 이런 티벳은 점차 지방 세력이 강해지면서 세력이 약해지다가 결국에는 연이은 원나라, 명나라, 청나라의 대립으로 점점 세력이 약화되고 결국 1950년 중국의 중화인민공화국 설립과 동시에 이 지역에도 들어와서 1951년 중국에 복속하게 되어 현재에 이르게 된다.

2.2 유전자 분석을 통한 인류학적 연구

사실 티벳에 관한 유전학적 연구는 특수한 자연환경이 티벳고원에서의 주요 동물 그룹에 대한 유전자 서열 분석이나 특징적 단백질 발현 메카니즘에 대한 연구로 활발하다[2-3]. 그것이 확대되어 중국 사천성에 위치한 사천대학(四川大学) Liu Jian Quan(刘建全) 교수팀은 동물 다음으로 티벳고원의 식물, 곤충 순으로 그 지역의 유전자 정보를 점차 확대하여 연구하고 있다. 그리고 추가적으로 우리의 눈길을 끄는 것은 유전자 분석을 통한 인류학 연구의 접근이라는 점이다. 따라서 본문에서는 유전자 분석을 통한 티벳인, 티벳고원에 대한 인류학적 연구가 어떻게 진행되고 있는지 살펴보고자 한다.

2.2.1 유전자 분석을 통하여 본 티벳인의 기원

기존의 인류학적 티벳인의 기원은 중국 역사 책에 많이 언급되어 왔다[9-10]. 중국에서 이야기하는 티벳인의 기원은 크게 두가지로 볼 수 있다. 고고학적 유물의 발굴을 통해 근거를 제시하는 부분에서는 중국의 티벳고원 동부의 내륙지역에 있던 한족이 현재의 티벳고원으로 이동했을 가능성 하나와 신장위그루 위에 있던 강족(羌族)이 종족간 분쟁으로 강족의 일부가 남하하게 되면서 중국의 민산(岷山)주변으로 정착하게 되면서 분화되어 생성된 민족이 티벳인이라는 가능성 두 가지이다.

이런 상황에서 티벳인의 기원이 유전학적으로 그 기원을 밝히는 과정은 우연한 연구로 밝혀진 것이다. 2011년 중국의 주요 민족인 한족과 티벳인의 유전자가 틀릴 것인가 하는 의문으로 한족과 티벳인의 유전자를 비교 연구 한 것이다. 이 연구의 시작은 고산지역에 적응하기 위해 티벳인의 유전자적 특성이 어떠한가에 대한 호기심에서 시작된 연구였다. 100만의 유전적 변이 위치를 확인이 가능한 genome-wide study 를 실시하여 저산소증을 유도 인자(헤모글로빈 내에 산소 결합을 조절해주는)인 EPAS1와 EGLN1 gene이 티벳인에게 특징적으로 나타나는 것을 밝혀내었다.

이 연구는 2014년도에 더욱 확장되어 전체 유전자의 94%를 genome-wide study를 한족와 티벳인의 유전자를 비교하게 되었다(그림 3). 이 연구 결과로써 31개의 유전자 부위가 티벳인과 한족이 차이가 나는 결과를 보여주었고, 특징적으로 2011년도 결과와 같이 티벳인의 EPAS1 gene이 특징적으로 한족과 차이가 남을 알 수 있었다[5]. 그런데 이 연구를 진행하면서 놀라운 결과는 이 EPAS1 gene은 특이적인 haplotype structure를 가지는데, 알타이 산맥에 거주했던 고대의 Denisovan 인에게서 발견되는 구조였다. 그리고 이러한 특징은 한족에게서는 거의 발견되지 않았다. 다시 말해, 티벳인이 이 고산환경에 적응하기 위한 메카니즘은 Denisovan 인으로부터의 유전적 변이가 고대 티벳인의 유전자 상에 유입되었을 것이라고 보는 것이다.

이러한 결과는 중국 내 학자들에게는 큰 반향이였다. 중국은 정치적 이유든, 고고학 자료의 한계든 그 동안 오래 전 중국 내륙에서 거주하던 한족이 지금의 티벳고원에 이동하여 와서 지금의 티벳인이 되었다는 것을 사실로 받아들이고 있다. 그런데 이 유전자 분석을 통하여 고대 알타이 산에서 존재하던 고대 민족의 유전자적 특징과 현재의 티벳인의 유전적 특징이 비슷하다는 것과, 그리고 이것은 다른 중국 내 다른 민족의 유전자와는 현저히 다르다는 특징은, 고대 티벳민족은 알타이 산에서 이동하여 온 고대 민족이라는 가설을 새롭게 세울 수 있게 된 것이다[12].

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그림 3. 티벳인의 기원. (a) Genome-wide study로 본 티벳인과 한족과의 유전적 차이 (위: 티벳민족, 아래: 한족(중국 본토인)[5], (b) 유전자 분석을 통해 티벳민족이 알타이 산맥에서 천산을 거쳐 현재의 티벳고원으로 이동했다는 가능성이 제기됨(노란선 표시)이라는 것이 밝혀짐[12].

이 결과는 알타이 민족인 우리나라에도 영향이 있다. 보충될 수 있는 민족의 이동 부분에서 많이 연구되는 언어학적 특징을 보면 우리나라는 알타이 민족으로 구분되었다. 부분적으로 언어학적인 면을 보면, 현재의 언어 연구를 통한 민족의 이동은 티벳은 중국어 그룹(Sino-Tibetan)에, 우리나라는 일본과 같은 언어그룹(Altaic)에 포함되어 있다[13]. 그러나 티벳의 언어체계는 우리나라 말의 어순과 같이 주어, 목적어, 서술어 기준으로 되어 있으며, 자음과 모음 체계를 가지고 있다. 모음은 또한 a, i, u, e, o 를 가지고 있다. 우리나라의 언어는 삼국시대의 신라가 통일하면서 신라의 언어를 사용했다는 기록이 있다. 반면 일본은 삼국시대의 고구려인이 넘어가면서 고구려 언어체계를 가지고 있다[13]. 일본의 어순도 주어, 목적어, 서술어 순으로 이루어져 있으며, 모음 또한 티벳어와 같이 a, i, u, e, o 를 가지고 있다.

이렇게 인류의 가장 강력한 문화유산 언어와 인류 체내의 유전되는 유전물질로 살펴본 바로는 티벳인은 알타이산에서 이동하여 온 고대 인류며 우리나라와도 연관이 있다는 사실에 대해 근거가 하나둘씩 나오고 있는 시점이다.

2.2.2 유전자 분석을 통하여 본 티벳인의 정착시기

과연 그렇다면 이런 티벳인이 티벳고원에 정착한 시기는 언제일까? 기존의 많은 연구는 위에 설명한 바와 같이 고고학적 유물을 보고 판단했다. 그래서 티벳인의 정착시기는 수백만년 전으로 보고 있다.

그렇다면 유전학적 연구를 통한 티벳인의 티벳고원 정착 시기는 언제일까? 2015년도 Nature communication에 흥미로운 연구결과가 나왔다. 야크(Yak)는 소과에 속하는 동물로써, 중국 티벳고원에 전세계의 96%를 차지하고 있다. 12년도에 야크의 전체 유전자 서열이 밝혀지면서[2], 그들의 고산지역 환경에 적응하기 위한 유전적 특징을 밝혀냈다. 유전적 특징 뿐만아니라 야크의 갈비뼈 개수는 일반 소과에 있는 개수보다 한 개 적은 대신, 그 빈공간을 폐의 크기를 확장시킴으로 부족한 산소의 표면적을 늘리는 생체학적 특징도 가지고 있다. 그만큼 야크는 티벳고원의 특징적인 동물이라는 대표성을 가진다.

2015년도 Nature communication 실린 연구[6]는 고대에 야크가 전에 야생적으로 고원에 여기저기 흩어져 살다가 정착(domestication)을 하기 시작한 것을 인간 정착 시점으로 보고, 행동과 길들임에 관련된 domestic yak의 특징적 유전자 209개의 유의적인 특징을 나타내는 유전자를 찾아내여 PSMC 방법과 Fastsimcoal2 프로그램을 이용해 시기에 따른 population size를 분석하였다. 이 연구 결과는 7300년전 yak domestication 시작하여, 3600년전 yak population size가 6배 증가하였다는 것을 밝혀내었다(그림 4). 이러한 결과는 티벳고원의 두 번의 인류의 확장 시기였던 the early-Neolithic age와 the late-Holocene 시기와 겹치는 것이었다. Yak의 domestication 연구를 통한 티벳고원의 고대 인류의 정착을 밝힌다는 데에 중요한 의의를 가졌다.

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그림 4. Domestic yak과 wild yak의 유전적 차이 분석을 통한 정착시기와 확장시기. (a)티벳고원의 대표동물, yak의 샘플링 지역과 야크 종 (붉은색 지역: wild yak, 파란색 지역: domestic yak). (b) Wild yak (W)과 domestic yak (D1, D2) 간의 whole genome SNP data를 이용하여 구축한neighbour-joining phylogenetic tree.(c) PSMC방법을 이용한 시간에 따른 population size. (d) Fastsimcoal2에서 모델링한 시간에 따른 population size(회색; 초기 population size, 갈색; wild yak의 population size, 파란색; domestic yak의 population size)[6].

3. 결론

짜시텔레! (축복합니다!(티벳어)) 누구나 복을 받기 바라는 마음으로 티벳인은 만나는 사람들 마다, ‘짜시텔레’ 연신 말하며 인사를 나눈다. 그런 선한 마음은 오랫동안 닫혀져 있어왔지만 최근에 정책적으로, 연구적 측면으로 점차 열리고 있다.

최근에 중국 내에 유전학적 분야를 통한 인류학적 연구 결과를 보는 것인데, 유전학적 분석을 통해 고대 티벳인의 기원과 이들의 정착 시기를 밝힌 것은 세계적 인류학적 연구에 영향력이 큰 연구업적이였다.

따라서 티벳에 유전학적 연구를 근간으로 더 확장된 인류학적 연구를 시도해 볼 수 있을 것으로 사료된다. 다른 면으로는 한국인 과학자로써 한걸음 더 나아가 한민족으로 살아온 우리나라의 기원과 정착, 이동시기 등도 응용해서 볼 수 있지 않을까하는 바램과 이것이 확장되어 세계 인류의 역사적 이동과 그들의 삶의 분석을 유전학적 분석을 통해 시도해보기를 바라면서 이 글을 마친다.

4. 참고문헌

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이정남(2018). 제3극지, 티벳고원의 유전자 분석을 통한 인류학 연구동향. BRIC View 2018-T24. Available from http://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3016 (Jul 03, 2018)
* 자료열람안내 본 내용은 BRIC에서 추가적인 검증과정을 거친 정보가 아님을 밝힙니다. 내용 중 잘못된 사실 전달 또는 오역 등이 있을 시 BRIC으로 연락(member@ibric.org) 바랍니다.
 
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