인디애나대 컴퓨터생물학 전공 박사 후 연구원 리처드 왕과 동료들은 현생 인류의 DNA의 유전자 돌연변이를 이용해 인류 출현 이래 25만 년 동안 후손을 갖는 나이를 추적한 연대표를 만들었다. 이는 최근 몇 년간 유전자 염기서열 분석 기술의 발달과 대규모 유전자 데이터 뱅크가 구축됐기에 가능했다. 종전 연구는 대략 4만 년 전까지 추정이 가능했다.
연구진은 시간적 제약을 돌파하기 위해 현생 인류의 DNA에서 자발적으로 발생하는 돌연변이를 추적하는 기술을 이용했다. 모든 아이는 부모에게 없는 새로운 돌연변이를 갖게 된다. 수정 전에 DNA가 손상되거나 세포 분열 중 무작위 오류로 인해 발생하는 돌연변이다. 나이 든 부모가 젊은 부모보다 더 많은 돌연변이를 물려주며 여기에는 성별 차이도 반영돼 있다.
연구진은 약 1500명의 아이슬란드인과 그들의 부모 대상으로 한 연구에서 얻은 데이터를 토대로 임신 연령과 3세대에 걸친 유전적 변화를 추적할 수 있는 소프트웨어를 개발했다. 이 프로그램은 특정 돌연변이와 그 빈도를 부모의 나이와 성별과 연관시키는 법을 터득했다. 연구진은 이렇게 훈련된 모델을 전 세계에 살고 있는 2500명의 현대인의 게놈에 적용해 인류 역사의 다양한 시점에 출현한 돌연변이를 식별했다.
연구진은 이 돌연변이들이 나타났을 때 연대를 측정함으로써 인류가 엄마와 아빠가 됐을 때의 평균 나이를 알아낼 수 있었다.
지난 25만 년 동안 평균 임신 연령은 26.9세로 조사됐다. 이를 성별로 분류하면 남성은 평균 약 30.7세에 아빠가 된 반면 여성은 23.2세에 엄마가 됐다. 나이는 시간이 지남에 따라 변했지만 남성이 여성보다 일관되게 자녀를 갖는 나이가 늦었다.
남성의 세대교체 시간이 더 길다는 것은 일반적으로 남성이 여성보다 생물학적으로 더 늦게 자녀를 가질 수 있으며 그에 따라 아버지가 되는 평균 연령도 높아지는 것이라고 왕 연구원은 설명했다.
덴마크 오르후스대의 미켈 쉬에럽 교수(인구유전학)는 이번 발견이 가부장제 사회에서 남성이 아버지가 되려면 어느 정도 지위를 갖출 것을 요구하는 사회적 요인을 보여주는 것일 수 있다고 말했다. 미국 캘리포니아대 버클리캠퍼스(UC버클리)의 프리야 무어자니 교수(인구유전학)는 이 모델이 돌연변이를 발생시키는 환경 노출 같은 다른 요인을 충분히 반영하지 못한 점을 지적했다.
쉬에럽 교수는 “이런 약점을 보완하기 위해 더 많은 모집단을 표본으로 추출해 재점검할 필요가 있다”면서도 “이번 연구가 초기 인류의 삶에 대한 통찰력을 얻는 데 도움이 될 수 있는 ‘합리적인 추정치’를 제공한다”고 말했다.
해당 논문은 다음 링크(https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7047)에서 확인할 수 있다.