**[작가 소개]**
저는 작가, 번역가, 콘텐츠 크리에이터입니다. 2017년부터 다양한 플랫폼에서 글을 쓰고 있으며, 특히 소설과 에세이 분야에 관심이 많습니다. 최근에는 독립 출판 레이블 ‘스튜디오 멜로’를 설립하여 다양한 작가들의 작품을 발굴하고 지원하고 있습니다.
저의 작품은 주로 인간의 내면과 관계, 삶의 의미를 탐구하는 이야기를 다룹니다. 때로는 유머와 위트를 곁들여 독자들에게 즐거움을 선사하고, 때로는 깊은 울림을 통해 공감을 이끌어내고자 노력합니다.
앞으로도 끊임없이 새로운 시도를 하고, 독자들과 소통하며 성장하는 작가, 콘텐츠 크리에이터로서 활동해 나갈 것을 약속드립니다.
저의 모든 활동은 ‘스튜디오 멜로’를 통해 공유될 예정입니다. 많은 관심과 응원 부탁드립니다.
銀座에서 하반신 체형 전문 개인 짐을 운영하는 지금무라 마사히데입니다. 중학교 농구부 코치도 맡고 있으며, 회사의 업무는 AI에 맡아 처리하고 있습니다. 자세한 자기 소개와 출판 중인 책 안내는 글의 말미에 모아 제공합니다. 그럼 본편으로 들어가겠습니다.
최근 “지구를 46억 년 전부터 다시 시작한다면 인류는 다시 나타날 수 있을까”라는 글을 썼습니다. 인류가 존재에 이르는 22개의 관문을 각각 쌓아 올리면서 각 단계의 통과 확률을 계산하는 이야기입니다.
20번째 특징은 직립 이족 보행이었습니다. 우연한 유형으로, 통과 확률 20~50%, 전체를 0.46桁 낮췄습니다. 동아프리카의 건조기가 발생하지 않았더라면 기준의 0.28배가 되었을 것입니다. 그리고 마지막으로 “이족 보행의 본질은 이족이 아닌, 손을 보행에서 해방시킨 것”이라고 적고 여기서 끝을 맺었습니다.
22개를 1본으로 통과했기에, 관문 20에는 수단말씀만 할 수 있었습니다. 이번에는 이 관문 하나만을 완전히 1본으로 깎아냅니다.
이유는 세 가지입니다.
첫째.
사람은 근육이 아닌 중력으로 걷고 있습니다. 앞쪽으로 넘어지는 힘을 진자의 형태로 사용하여 보행에 필요한 에너지의 6~7割을 중력이 대신해 줍니다. 네 발로 걷는 것보다 거의 절반 가까이 저렴하게 이동할 수 있습니다.
두 번째.
이 방법은 숲이든 초원이든 어디든 사용할 수 있습니다. 어느 한 곳에 특화되어 있지 않기에 환경이 흔들릴 때마다 특화되어 있던 시스템들이 먼저 사라져갔습니다.
미쓰메.
양손이 비워짐으로써 식료품을 운반하고 다른 사람에게 나눠줄 수 있게 되었습니다. 어머니를 제외한 다른 사람들도 영아를 양육할 수 있게 되었고, 이는 인간의 번식 방식을 근본적으로 변화시켰습니다.
또한, 두 발로 걷던 호모 속의 개체들은 화석으로 20종 이상 발견되었습니다. 그 중 모두 멸종했지만, 현재는 우리만이 남았습니다. 두 발 보행은 생존을 전혀 보장하지 않습니다.
“왜 시작하게 되었나”는 이전의 “왜 ‘섰다’는 것이 아프리카 한 시스템뿐이었나”라는 기사에서 제시했던 여섯 가지 가설을 바탕으로 합니다. 이번에 생각해보는 것은 “왜 그대로 지속하며 살아남을 수 있었나”입니다. 시작했더라도 사라진 형질은 산처럼 많기 때문에 “시작했다”와 “지속했다”는 것은 별개의 문제입니다.
또 다른 한 가지, 계속해서 걸리적거렸던 모순이 있습니다.
인간의 신생아는 태어날 때 순간적으로 방치되면 수 시간 내에 죽습니다. 그렇게 약한 상태로 태어나는 생물이 왜 한 번에 한 명씩, 긴 임신 기간을 거쳐 한 명씩 낳는 전략이 되었을까요?
평범하게 생각하면 다산이 되지 않아야 할 터인데. 여기서는 마지막으로 직접적으로 다루겠습니다.
이번에도 AI(클로드 페이블 5.1)와 함께 해부학, 생리학, 고인류학, 삶의 역사 이론을 연계하여 정리했습니다.
해리 포터와 저주받은 보물’을 읽고 난 후, 저는 이 소설이 단순한 판타지 소설이 아닌 인간의 내면에 존재하는 어둠과 빛, 그리고 그것을 극복하는 용기를 그린 작품이라고 다시 한번 깨달았습니다. 특히 볼드모트 경의 존재는 인간이 가질 수 있는 악의 가능성을 상징하는 것이었습니다.
볼드모트 경의 죽음 이후 호그와트는 다시 평화를 되찾고 해리는 자신의 과거와 마주하며 성장해가는 모습이 감동적이었습니다. 또한 론과 헤르미오니의 우정은 어려운 상황에서도 서로를 지지하고 극복해나가는 것의 소중함을 알려주었습니다.
이 소설을 읽고 저는 저 자신과의 내면 성찰의 중요성을 배우고, 어려움에 직면했을 때 포기하지 않고 자신의 신념을 지켜나가는 것의 중요성을 다시 한번 인식하게 되었습니다.
- 가장 먼저 “성공”이라는 용어 자체를 의심해 보세요.
- 힘학적인 승리의 원인이 “방망이쇠”였습니다.
- 넘어지는 힘을, 어디에서 막아내느냐
- 중력과의 연관성 ①: 유동수라는 지표
- 중력과의 연관성 ②: 수직으로 서 있는 것의 비용
- 조건은 “동시에”가 아닌 “분리하여” 맞춰진
- 어떤 조건이 필수적이었고, 어떤 조건이 대체 가능한지
- 다른 생물에게는 가능성이 없었던 걸까
- 왜 공룡은 직립 보행을 하지 않았을까
- 환경과의 연관성: 사바나 가설의 수정본
가장 먼저 “성공”이라는 단어 자체를 의심해 보십시오.
직립 이족 보행은 “성공한 형질”이 아닙니다.
성공한 한 시스템이 우연히 갖게 된 형질이었습니다.
양족보행을 하던 호미닌 종은, 종으로서 세어보면 20개를 넘습니다. 사헬로프투스, 오로린, 알디피테크스, 아우스트랄로피테쿠스 등 다양한 종류, 파라노트로프스 등 다양한 종류, 초기 호모 등 다양한 종류가 있습니다. 이 모두가 양족보행을 했거나, 했을 것으로 추정됩니다.
그 결과, 그들은 모두 멸종했습니다. 남은 것은 호모 사피엔스 한 종뿐입니다.
파라안트로푸스는 100만 년 이상 성공적인 종이었고, 아우스트랄로피테쿠스는 300만 년 가까이 존속한 계통입니다. 그럼에도 불구하고 사라졌습니다. 이족 보행이라는 형질은 20회 이상 시도되었고, 19회 이상 실패했습니다.
그러므로 “왜 성공했는가”라는 질문은 정확하게 다시 말하면 다음과 같습니다. ‘이중보행성’이라는 유전적 특성이 수많은 멸종 압력에 직면하면서도 결국 한 가지 계통으로만 꿋꿋이 남게 된 이유는 무엇인가. 생존자 편향에 기반한 질문이므로, 답은 필연적인 것이 아니라 확률적인 이야기입니다.
46억 년 분량의 기사 마지막에는 이렇게 기록되어 있습니다. 멸종의 승자는 “그때의 강자”가 아닌 “그때의 재난에 굴복하지 않고 살아남을 수 있는 특성을, 완전히 다른 이유로 이미 가지고 있던 자”입니다. 직립 이족 보행에도 이 구조가 그대로 적용됩니다. 서기 위해 만들어진 신체는 서기 위해 만들어진 것이 아니라, 나뭇가지에서 매달리기 위해 진화한 것입니다. 이 이야기는 나중에 다시 언급됩니다.
전제를 먼저 말씀드리면, 역학 순서대로 왜 남았는지 살펴보겠습니다.
힘학적인 승리의 원인이 “방망이 시계”였습니다.
인간의 보행은 침팬지의 사지 걷기보다 약 75% 더 에너지 효율이 좋다는 실험 결과가 있습니다(Sockol, Raichlen & Pontzer, 2007). 이전 기사에서는 이 숫자를 소개하는 데 그쳤지만, 이번에는 “왜 효율적인가”를 심층적으로 다룰 것입니다.
인간의 보행은 처지된 진자 운동으로 설명됩니다.
지지 다리를 축으로 하여 몸의 중점이 원호를 그리며 앞으로 쏟아집니다. 앞반신에서 중점이 올라가るとき, 운동 에너지가 위치 에너지에 변환되어 축적되고, 뒷반신에서 중점이 내려갈 때 위치 에너지가 운동 에너지로 돌아갑니다. 이것이 쇠의자입니다. 쇠의자 안에서는 에너지가 형태를 바꾸는 것뿐이므로 근육이 새롭게 출력을 필요로 하는 경우가 거의 없습니다.
최적의 속도로 걷는 경우, 이 에너지 교환 효율은 60~70%에 달한다고 측정됩니다. 걷기에 필요한 에너지의 6~7%를 근육이 아닌 중력과 관성이 담당하며, 근육은 교환으로 회수하지 못한 나머지 3~4%를 보완합니다.
이를 달성하려면 세 가지 조건이 필요합니다.
첫째는 무릎과 엉덩이를 완전히 펴고 일어설 수 있는 자세입니다. 무릎이 구부정한 채로 걷는 것은 체중의 원형 호구를 파괴하고, 쇠실이 작용하지 않게 하며, 대퇴사두근이 체중을 계속 지탱하게 됩니다. 침팬지가 두 발로 걷는 것이 효율적이지 않은 이유는 엉덩이와 무릎이 완전히 펴지지 않은 “휘어진 엉덩이, 구부정한 무릎” 자세에서만 걸을 수 있기 때문입니다.
두 번째로, 무게 중심이 지지 기저면 위에 놓여 있습니다. 머리가 척추의 바로 위쪽에 위치하고, 가슴곽이 납작하며, 골반이 둥근 모양으로 되어 내장을 아래로부터 받치고 있습니다. 이전에 언급한 뼈 조건 중 하나였지만, 역학적으로는 “원심력의 중심과 중력이 일직선상에 놓이는” 것과 같습니다.
세 번째로, 다리가 긴 점입니다. 쇠창살의 주기는 길이에 제곱근에 비례하므로 다리가 길수록 한 걸음당 이동 거리가 늘어나, 같은 에너지로 더 멀리 갈 수 있습니다. 호모 에렉투스에서 인류로의 변화에서 가장 눈에 띄는 것이 하악의 연장일 뿐만 아니라, 하肢의 伸長이었습니다.
넘어지는 힘을, 어디에서 막아내느냐
트레이너로서, 이곳은 현장 상황과 직접적으로 연결됩니다.
이전의 넘어지는 힘은 지상에 있을 때 멈추지 않습니다. 倒立振り子は、 중심이 지점보다 앞에 나온 순간부터 중력에 의해 발생하는 전방 회전 모멘트를 계속 받습니다. 걷기는 이 “넘어지는” 것을 의도적으로 발생시켜 다음 다리에서 받아들이는 운동입니다. 넘어지는 힘 자체가 추진력이므로, 없앨 수 없습니다. 문제는 “넘어지지 않는 것”이 아니라 “어디에서 받아들이느냐”에 있습니다.
무릎과 엉덩이 관절이 늘어날 때, 넘어지는 힘은 발꿈치에서 시작하여 엉덩이까지 흐릅니다. 발꿈치 접지 직후, 바닥 반발력 벡터는 무릎 관절 중심의 약간 앞쪽을 통과하게 되므로, 무릎은 펴는 힘을 외부 힘으로부터 얻습니다. 사두근이 지지해주지 않아도 무릎이 구부러지지 않습니다. 동시에 엉덩이 관절은 굴곡된 상태이므로, 바닥 반발력은 엉덩이 관절 전방을 통과하며 엉덩이 관절 펴는 데 필요한 힘이 발생합니다. 여기에 대퇴근과 햄스트링스가 개입합니다. 받아들이는 부분은 엉덩이입니다.
무릎이 꺾이면 이 흐름이 멈춘다. 바닥 반력 벡터가 지속 기간 동안 무릎 뒤쪽을 따라 이어지기 때문에 무릎이 꺾이지 않도록 대퇴사두근이 지지해 주는 것이다. 엉덩이 관절도 굴곡 자세 그대로이므로 대퇴골에 대해 골반을 들어 올리는 상황 자체가 발생하지 않고, 좌골근이 작용할 공간이 사라진다. 넘어지는 힘이 엉덩이 관절까지 도달하지 못하고 무릎에서 멈춘다. 감지하고 있는 것은 대퇴의 앞쪽과 바깥쪽이다.
발동력 측에서도 동일한 현상이 발생합니다. 보행의 추진력은 발뒤꿈치가 뜨고 앞발부가 지지점 역할을 하는 지점에서, 햄스트링과 가랑이근의 종아리 굴곡 운동에 의해 발생합니다. 무릎이 꺾이지 않은 상태라면, 하퇴가 앞쪽으로 기울어 있는 채로 중력이 앞발부 위쪽으로 올라오지 않기 때문에 발뒤꿈치가 들어오는 지점이 얕아지고, 종아리 굴곡근의 톱니바퀴 역할을 하는 시간이 단축됩니다. 가랑이근은 무릎을 가로지르는 이관절 굴근이기 때문에, 무릎 굽힘 상태에서는 원래부터 장력을 내기가 어렵습니다. 지지하는 발이 추진되지 않습니다.
밀기 어려운 부분은 유각을 앞으로 튕겨 내면서 보완됩니다. 엉덩이 근육과 허벅지 직근근으로 다리를 당겨 오는 걸음 방식입니다. 이곳에서도 사용되는 것은 대퇴의 전면입니다.
받아들일 때도, 밀어낼 때도, 일이 같은 장소에 모인다. 쇠퇴기가 성립하지 않은 보행과는, 그런 보행이다. 침팬지의 이족 보행이 효율적이지 않은 이유와 똑같은 것이 사람의 몸에서도 일어난다.
하루에 일만 보드체로, 그것은 매일 반복됩니다. 걷기는 한 번당 부담이 낮기 때문에, 근육이 비대해지는 것보다 근육 긴장과 굳기가 변하고, 척추와 대퇴골의 방향, 지방이 붙는 방식이 더해져 “통통해 보이는” 상태가 완성됩니다. 다리가 가늘지 않는다고 말할 때, 제가 보고 있는 것은 바로 이 구조입니다.
여기부터 중력에 대한 이야기가 이어집니다. 톱니바퀴는 중력이 없다면 움직일 수 없습니다.
중력과의 연관성 ①: 유동수라는 지표
걷는 속도에는 물리적인 한계가 있습니다.
역방향 펜들리의 정점에서 중력보다 원심력이 더 커지면 다리가 지면에서 떨어집니다. 이것이 달리기입니다. 이 경계는 유동수(Fr = v² / gL, v는 속도, g는 중력 가속도, L는 다리 길이)라는 무차원수로 표현됩니다. 동물 종을 막론하고, 대략 Fr ≈ 0.5일 때 걷기에서 달리기로 전환됩니다.
다리 길이가 0.9m인 사람의 경우, 속력은 약 2.1m/s, 시속 7.5km 정도이며, 실제 사람이 걷는 것에서 달리기로 전환하는 속도와 거의 일치합니다.
이 식에서 주목해야 할 점은 g가 포함되어 있다는 것입니다.
만약 지구의 중력이 현재보다 1.5배라면, 같은 다리 길이에 대해 걷는 속도의 최대 속도는 약 1.2배 정도로 증가합니다. 하지만 뼈와 관절에 가해지는 하중은 1.5배가 되므로, 제곱 법칙, 세제곱 법칙을 고려하면 체격을 작게 하지 않으면 뼈가 감당할 수 없습니다. 반대로 중력이 0.5배라면, 걷는 속도의 최대 속도는 감소하고, 달리는 것이 더 효율적인 영역이 넓어집니다. 달에서 아폴로 우주 비행사가 걷지 않고 뛰어다녔던 이유는 Fr ≈ 0.5에 도달하는 속도가 초속 약 0.9m까지 떨어지기 때문이며, 그 움직임은 물리적으로 정확한 선택이었습니다.
인간의 다리 길이, 보폭, 보행 속도, 주행 전환 속도는 지구의 중력 가속도 9.8m/s²에 맞춰 튜닝된 값입니다. 중력이 다르게 적용되었다면 직립 이족 보행이 ‘가장 효율적인 이동 수단’으로 여겨졌을지 여부도 달라졌을 것입니다.
중력과의 연관성 ②: 수직으로 서 있는 것의 비용
회전목마는 중력의 도움을 받지만, 서 있는 것 자체가 중력과의 싸움입니다.
네 발 달린 동물의 몸은 수평으로 뻗은 척추에 내장이 매달려 있고, 네 개의 기둥으로 지지되는 ‘다리’와 같은 구조를 가지고 있습니다. 직립 자세가 되면 이는 ‘탑’이 됩니다. 탑은 다리보다 불안정하며, 아래로 갈수록 하중이 집중됩니다.
먼저 순환을 설명드리겠습니다. 심장에서 뇌까지의 높이는 약 40~50cm로, 이 수증기에 저항하여 혈액을 밀어 올리도록 해야 합니다. 일어나는 순간에는 정맥혈 약 500ml가 하지에 이동하고, 뇌 혈류가 일시적으로 감소합니다. 이를 압수 용기 반사(압수 용기 반사)가 수초 내에 보정하지만, 보정이 따라가지 못하는 것이 일상성 저혈압입니다. 장시간 직립 자세로 서 있던 병사가 실신하는 것은 중력에 대한 순환계의 방어 능력이 한계를 넘은 상태입니다. 하제 정맥 밸브와 종아리 근육 펌프 모두 “수직 혈증”을 관리하기 위한 장치라고 할 수 있습니다.
다음은 뼈에 대한 내용입니다. 뼈는 하중(負荷)에 따라 재형성(再形成)됩니다(월푸스 법칙). 우주 공간에 장기간 머무른 우주 비행사는 하중이 가해지는 뼈에서 달의 경우 1~1.5%의 뼈 밀도를 잃습니다. 반대로, 인간의 대퇴골 경부, 비골, 척추체의 구조는 매일 1g의 하중이 가해진다는 전제 하에 유지되고 있습니다. 중력은 뼈대를 만드는 환경 요인이며, 직립 이족 보행의 뼈대는 중력이 없다면 유지될 수 없습니다.
또한 구조적인 약점을 가지고 있습니다. 척추판은 수직 하중을 계속 받기 때문에 변성이 쉽습니다. 척추의 전방 굴곡은 충격 흡수에 필수적인 반면, 탈구 및 척추판 탈출의 원인이 되기도 합니다. 무릎은 체중을 양발로 받기 때문에 퇴행성 무관절증의 위험이 높아집니다. 고관절 탈구, 치질, 정맥류, 평발은 모두 네 발 달린 동물에는 거의 존재하지 않는 직립 자세의 대가입니다.
또 다른 이야기를 하나 더 써놓겠습니다. 포유류의 경우 내장이 척추에서 처져 있으며, 골반의 출구는 후방을 향하므로 내장의 무게는 골반에 실리지 않습니다. 직립하면 내장의 무게는 그대로 골반의 바닥에 실려요. 인간은 유인류 중에서 유일하게 골반저근군이 내장을 아래에서 지지하는 구조를 가지고 있습니다.
이 척골 유합이 튼튼하지 못하면 일어서지 못합니다. 그런데 척골 유합은 출산 시 아기가 지나가는 통로이기도 합니다. 굳게 닫힌 척골 유합과 넓게 열리는 산도는 힘학적으로 모순됩니다. 마지막 “아기의 이야기”는 여기에 연결됩니다.
조건은 “동시에”가 아닌 “분리하여” 맞춰진
이러한 골격 조건들이 모두 동시에 충족되지 않으면 이족 보행은 성립할 수 없습니다.
현대인의 보행을 “이러한 방식”으로 형성하는 데 중요한 조건은 이것이라고 생각합니다. 다만, 진화의 과정상으로는 수정이 필요했습니다. 화석 기록이 보여주는 것은 조건이 다양하고 무작위적인 순서로, 다양한 계통에 걸쳐 부분적으로 나타난 “모자이크 진화”의 모습입니다.
알디피테克斯·라미ダス(약 440만 년 전)는 골반의 상반신이 짧고 넓어 직립에 적응한 반면, 발의 첫 번째 발가락은 옆으로 벌려 가지를 잡을 수 있는 형태를 유지하고 있습니다. 육지에서는 이족 보행을 하고, 나무 위에서는 사족 보행을 합니다. 중도적인 모습이지만, 이 상태로 최소 수십만 년은 생존했습니다.
아우스트랄로피테쿠스 아파렌시스(루시, 약 320만 년 전)는 뼈와 무릎이 명백히 이족 보행 형태를 나타내는 반면, 손가락은 굴곡되어 있고 어깨 관절은 위쪽을 향하고 있습니다. 이는 숲에서 생활한 흔적입니다. 이 계통은 약 300만 년 동안 지속되었습니다.
또한 에티오피아의 불레(Bule)에서 발견된 약 340만 년 전의 발 아파두석은 아파렌시스와 동시대에, 아직 엄지발가락이 벌어진 다른 계통의 이족동물이 존재했음을 시사합니다. 같은 시기에 서로 다른 보행 방식을 가진 이족동물이 여러 종이 공존하고 있었다는 의미입니다.
라에트리 발자국(약 366만 년 전)은 발등이 일직선으로 뻗어 있고, 발꿈치 지지부터 발차기 자세까지 거의 현대인과 유사한 보행 형태를 보입니다. 2021년 재분석된 다른 지점의 발자국은 이와 다른 보행 형태를 보였으며, 다른 종류의 호미닌의 가능성이 제기되었습니다.
이것들은 “완벽해야만 성립할 수 있는” 것이 아니라, 불완전한 양족보행이라도 환경에 따라 수백만 년 동안 생존할 수 있다는 것을 의미합니다. 무릎을 굽히고 걷거나 엄지발가락이 벌어진 채로 걷더라도 당시의 환경에서는 충분히 적합했습니다. 현대인과 같은 완성된 형태의 보행이 나타난 것은 약 190만 년 전의 호모 엑스트루스(Homo extensus) 이후부터입니다. 내이의 세 반추관 형태를 통해 엑스트루스에서 처음으로 현대인형의 균형 감각이 확인되었음을 알 수 있습니다.
조건은 “순차적으로, 게다가 순서는 완전히 섞여 있었다”라는 형태로 맞춰졌습니다. 맞춰지는 과정에서 많은 가지가 있었고, 그 대부분이 사라진 것이 실제 모습입니다.
어떤 조건이 필수적이었고, 어떤 조건이 대체 가능한지
46억 년의 기록에서는 직립 이족 보행을 하나의 관문으로 설정하고 20~50%를 부여했습니다. 이번에 다시 조사해 본 결과, 이 관문은 최소 다섯 개의 소관문에 나뉘는 것으로 확인되었습니다. 동일한 방식으로, 획일성(convergence)인지 우연성(chance)인지 분류를 덧붙입니다. 숫자는 제시하지 않으며, 자릿수를 논의하기에는 화석이 부족하기 때문입니다.
소관문①, 꼬리 소실. 우연적 유형.
원숭이류는 약 2500만 년 전에 꼬리를 잃었습니다. 2024년에 TBXT 유전자 내에 Alu 배열이 삽입된 것이 원인으로 밝혀졌습니다. 이는 지구 역사에서 한 번 일어난 사건입니다.
꼬리가 있다면 카ング루처럼 “꼬리로 균형을 잡는 이족보행”이 가능해지지만, 척추를 수직으로 세우고 머리를 위로 올리는 직립 이족보행은 성립되지 않습니다. 꼬리가 무게 중심을 뒤로 당기기 때문입니다. 공룡과 조류가 이족보행하는데 직립하지 않은 것도 같은 이유로, 그들의 척추는 평평한 채 꼬리(조류에서는 짧아진 꼬리와 전방 경사된 몸통)로 균형을 잡고 있습니다.
꼬리가 없다는 사실은 직립 보행의 전제 조건이었습니다. 하지만 인간족이 서 있는 시점에서는 이미 1800만 년 전에 끝난 이야기입니다.
소관문 ②, 올소그레드한 체강. 원숭이 중에서는 수렴형에 가깝다.
중신세의 류인상아는 줄넘기 운동을 위해 몸통을 수직으로 유지하는 “オルソグレード”한 신체를 먼저 획득했습니다. 납작한 흉골, 등쪽에 붙은 어깨뼈, 움직임이 자유로운 척추뼈를 가지고 있었습니다. 일어서기 위한 상반신은 이미 지상으로 내려오기 전에 완성된 상태였습니다.
이것은 전적응입니다. 이 신체가 없다면 지상에서 직립하는 변이가 일어나도 상체가 따라오지 못했을 것입니다. 앞서 언급한 “서기 위해서는 매달려 있는 몸으로 만들어졌었다”는 것이 이 이야기였습니다.
소관문 ③, 나무 위에서의 이족보행 습관화는 류인원 중 섭리형이다.
가느다란 가지 위에서 양손으로 상단 가지를 잡고 발로 서 있는 자세입니다. 털타기 원숭, 오랑우탄, 침팬지에서 관찰됩니다.
소관문 4, 지상으로의 이송과 걷기 지속을 위한 골격 재구성. 우연형.
골반의 괄약근 형성, 척추의 전방 굴곡, 대퇴골의 외회전, 엄지발가락의 병렬화, 아치형 발바닥. 이것이 진정한 관문이며, 화석 기록상 인류만이 완성했습니다.
신체적 제약 또한 여기에 적용됩니다. 제곱근 삼乗 법칙에 따라 체중이 2배가 되면 뼈의 단면적은 1.6배에 그치며, 단위 면적당 하중은 증가합니다. 초기 호미닌의 체중은 30~45kg 정도로 추정됩니다. 만약 조상이 고릴라 크기(150kg 초과)였다면, 같은 골격 설계로는 무릎과 허리가 버티지 못할 것입니다. 곰이 일어섰다가도 계속 걷지 못하는 이유의 상당 부분이 이 제약 때문입니다.
소관문 5, 번식 전략의 사회화. 우연적 유형.
양손이 비어 있는 상태를 식량 운반 및 분배, 협동 번식, 출산 간격 단축으로 연결시킨 것이었다. 만약 그것이 없었다면, 불완전한 개체만을 낳는 집단은 자연 선택에 의해 소멸되었을 가능성이 높다. 마지막 장에서 자세히 다루겠다.
이렇게 분석하면 46억 년의 기록에 쓰여진 “이족 보행은 본질이 아니며, 손의 해방이 본질이다”라는 주장이 좀 더 정확해집니다. 손의 해방 자체는 작은 관문 ④를 통하면 자동으로 따릅니다. 본질은 해방된 손을 번식 전략에 연결한 작은 관문 ⑤의 방향에 있습니다.
그리고 “하나라도 조건이 바뀌면 성립하지 않았던 건가?”라는 질문에 대한 답변도 여기서 나옵니다.
①, ②, ④는 근본적으로 성립하지 못한다. 꼬리가 있다면 직립할 수 없고, 오르토그래프적인 상체가 없다면 서 있을 수도 없으며, 뼈 구조를 재구성할 수 없다면 계속 걷지도 못한다.
한편, 환경 조건은 대체 가능합니다. 다음 장에서 다루겠지만, 직립 이족 보행은 사바나에 나가는 이전, 숲 속에서 시작되었을 가능성이 높습니다. 대지 갱곡이 형성되지 않았더라도, 숲 속에서 서 있는 형태는 나타났을 것입니다. 하지만 그 이후의 다리 연장, 땀 배출, 지구력 발달, 뇌의 확대라는 연쇄는 건조화가 없었다면 일어나지 않았을 가능성이 높습니다. “서다”는 숲에서, “지속적으로 걷다”는 사바나에서, 이렇게 분리하여 생각해야 합니다.
필수 조건이 충족된 시스템은 류인원류라는 틀 안에 여러 개 존재했습니다. 그 중에서 실제로 작동한 것은 단 하나뿐이었습니다. 그것이 바로 이번의 답입니다.
다른 생물에게는 가능성이 없었던 걸까
이퇳비행을 세 가지로 나누면 이 질문에 답하기 쉬워집니다.
점프형 양족보행
캥거루, 덤불쥐, 캥거루랫, 덤불토끼. 꼬리를 이용하여 균형을 잡고, 두 다리를 동시에 사용하여 뛰어오릅니다. 척추는 수평에서 대각선으로 기울어져 있으며, 아킬레스건에 탄성 에너지를 저장하고 회수하는 방식으로 작동하여 캥거루는 고속 주행 시 속도를 높이더라도 산소 소비량이 거의 증가하지 않습니다. 진자처럼 움직이는 것이 아니라 스프링의 원리처럼 작동하며, 인간의 걷기와 유사한 부분이 있습니다. 하지만 걷는 것은 서툴러요.
수평형 이족보행
공룡 중 하나인 獣脚類와 조류다. 척추는 수평으로 뻗어 있으며, 조류에서는 대퇴골이 척강에 거의 고정되어 무릎 아래 부분만 움직이는 “무릎 구동” 방식의 보행 방식이다. 인간은 엉덩이 관절을 축으로 하여 다리 전체를 흔드는 “엉덩이 관절 구동” 방식으로, 설계 방식이 다르다. 그들은 두 발 보행을 2억 년 이상 지속적으로 성공한 사례이지만, 척추를 수직으로 세우는 방향으로는 한 번도 진화하지 않았다.
일직보행(オルソグレード) 형태의 직립 두 발 보행이다. 척추가 수직으로 솟아올라 머리가 척추의 정중앙에 위치하고, 엉덩이 관절과 무릎이 완전히 펴진다. 화석 기록상 인류(ヒト族) 외에는 확연한 사례가 없다.
하지만 후보는 있습니다. 이탈리아에서 발견된 오레오피테스 반보리이(약 700만~900만 년 전)는 골반과 척추에 직립 적응과 유사한 특징을 보였으며, 포식자가 없는 섬 환경에서 이족 보행을 시도했을 가능성이 논의되어 왔습니다. 아직 결론은 내려지지 않았습니다. 독일에서 발견된 다뉴비우스 guggenmosi(약 1160만 년 전)는 가지 위에서 다리를 늘리고 몸통을 세우는 “성간지행 척행” 자세를 취하고 있었으며, 이는 중신세 유럽의 유인원에도 직립의 전 단계가 존재했음을 시사합니다.
직립형은 아프리카 외 지역에서도 시도되었을 가능성이 있었습니다. 하지만 모두 지상에서 걷는 단계에는 이르지 못했습니다.
현생 동물로 보건대, 털다람쥐는 가지 위를 두 발로 걷습니다. 보노보와 침팬지는 물건을 옮길 때 일어섭니다. 훈련된 일본 원숭이는 무대에서 두 발로 걷고, 실제로 보행의 운동학이 변화하는지 연구되고 있습니다. 곰, 메어캐트, 펭귄도 섭니다. 하지만 어느 하나도 골반이 둥근 형태로 변하고, 척추가 전만곡선을 이루며, 대퇴골이 안쪽으로 기울고, 엄지 발가락이 평행하게 되는 방향으로 진화하지 않았습니다.
떠서 살아갈 수 있는 것과 “서 있는 것” 사이에는 뼈대를 재구성해야 하는 어려움이 있었습니다. 가능성은 여러 경로에 걸쳐 있었지만, 그 장벽을 극복한 것은 단 하나뿐이었습니다.
왜 공룡은 직립 보행을 하지 않았을까
가장 큰 성공자였던 공룡이 왜 2억 년 동안 한 번도 복근을 움직이지 않았을까. 이것에 대해 조사해본 결과, 가장 납득할 만한 답이 나온 부분이다.
먼저, 공룡의 이족화는 “서기 시작했다”라고 보기는 어렵습니다. 무게 중심이 뒤로 이동하여 앞다리가 체중을 지탱해야 할 필요가 없어졌을 뿐입니다.
골관절을 원점으로 두고, 머리, 몸통, 꼬리, 앞다리, 뒷다리의 질량과 앞뒤 위치에서 전신의 중심을 내며, 추의 균형으로 앞다리가 지탱하는 무게를 계산해 보았습니다. 삼퇴기 주류류에서는 앞다리가 체중의 약 40% 정도를 지탱합니다. 꼬리와 뒷다리가 무거워짐에 따라 이 값은 계속 감소하며, 몸통의 각도를 전혀 바꾸지 않은 채 0에 도달합니다.
앞다리는 띄워도 넘어지지 않는 상태가 되었다. 그래서 띄워진 것. 자세를 바꾸지 않아도 두 발로 서 있을 수 있는 조건이 먼저 갖춰진 결과이다.
그렇다면 왜 수평으로 유지되었을까요. 꼬리가 있었기 때문입니다.
수평적인 체간을 앞뒤의 경사판으로 맞추기 위해서는 뒤쪽에 무게가 필요합니다. 게다가 공룡의 꼬리는 단순한 무게추가 아니었습니다. 꼬리에서 대퇴골로 이어지는 꼬리대퇴골근이 주력인 고관절 신전근, 즉 엔진입니다. 체간을 수직으로 만들려면 꼬리를 버리는 수밖에 없지만, 버리는 순간 경사판과 엔진을 동시에 잃게 됩니다.
여기에서 계산해 보았더니, 흥미로운 결과가 나왔습니다. 꼬리를 먼저 버리면, 무게 중심이 흩어져 앞으로 쏠리고 넘어집니다. 몸통을 먼저 일으켜 세우면, 상반신의 무게 중심만 뒤로 젖혀져 꼬리는 뒤에 남게 되고, 이 경우에는 뒤로 倒れます. 한쪽씩만 바꾸면, 어느 순서로 하든 넘어집니다.
정교하게 설계해야 할 부분은 척추의 수축과 몸통의 기울기를 거의 같은 속도로 동시에 진행시키는 대각선 방향의 얇은 띠 하나뿐입니다. 게다가 그 띠를 따라 움직일수록 대퇴골외측근육이 감소하면서 추진력이 상실되어 갑니다. 엔진을 버리면서도 자세를 유지하는 줄타기를 수백만 년 동안 지속해야 합니다.
실제 조류는 이 줄타기를 하지 않았습니다. 꼬리는 짧아졌지만, 몸통은 수평을 유지하며, 대퇴골을 몸통에 거의 고정하여 무릎 아래 부분만으로 걷는 방식에 전환했습니다. 앞쪽으로 튀어나온 무게 중심을 자세를 바꾸지 않고 다리 설계를 변경하여 받아들였습니다. 직립이 아닌 쪼그려 앉은 자세로 해결한 것입니다.
그리고 인간의 조상이 다른 점은 바로 여기에 있습니다.
중립 자세가 지지 범위 내에 좁혀져 있는지에 대한 제약은 다리를 이용하여 체중을 지탱하는 동물에게만 적용됩니다. 나뭇가지에 매달려 있는 동안에는 이 제약이 존재하지 않습니다. 체중이 팔에 실려 있기 때문에 중립 자세는 마치 지점의 바로 아래에 놓이는 것처럼 자연스럽게 유지되며, 넘어지지 않습니다.
따라서 고릴라는 두 가지 변화를 분리할 수 있었습니다. 꼬리를 잃은 것은 약 2500만 년 전이고, 몸통이 수직으로 펴진 것은 그 이후 수백만 년 동안 매달리기 생활 중에, 다리에는 하중이 가해진 것은 더 뒤늦게 나타났습니다. 공룡에게는 이 하중을 멈춘 기간이 단 한 번도 없었습니다. 자세를 바꾸는 데 필요한 휴식 시간이 없었다고 표현할 수도 있습니다.
현재까지 공룡이 어떤 자세로 걷고 얼마나 빠르렀는지에 대해서는 확정되지 않았습니다. 티라노사우루스의 최고 속도에 대한 추정치는 1986년에는 초속 20m로 여겨졌으나, 뼈에 가해지는 응력을 고려한 2017년 연구에서는 7.7m, 꼬리의 고유 진동수에서 일상적인 보행 속도를 추정한 2021년 연구에서는 1.28m까지 감소했습니다. 시속 4.6km, 인간의 빠른 걸음보다 느린 수치입니다. 긴 다리가 이동 능력의 증거라고 여겨졌지만, 응력을 계산하면 오히려 그 다리가 보행에 제한을 씌웠다는 역설적인 결론이 나타났습니다.
알렌 연구팀(2013, Nature)의 중심 위치 정량적 분석
환경과의 연관성: 사바나 가설의 수정본
이전 게시글에서는 사바나 가설을 “가장 고전적이고 현재까지도 유력”하다고 소개했습니다. 여기서는 그것이 어떻게 수정되어 왔는지 설명하겠습니다.
결정적인 것은 알디피테克斯·라미ダス였다. 2009년에 전신 골격이 발표된 시점에서, 같은 지층에서 출토된 동식물의 화석과 탄소 동위원소는 그 환경이 숲과 유사한 숲이었음을 시사했다. 440만 년 전의 이족 보행자는 사바나에는 없었다.
2022년에는 탄자니아 이사 강가야에서 초원과 숲이 섞인 모자이크 환경에 서식하는 침팬지들을 관찰한 연구 결과가 발표되었습니다. 예상은 “개방된 환경에서는 지상에서 이족보행이 증가할 것이다” 였지만, 결과는 반대로 나타났습니다. 그들은 나무 위에서 보내는 시간이 길었고, 이족보행은 대부분 나무 위에서 일어났습니다. 나무 위에서 서 있는 습관이 먼저 있었고, 이를 지상으로 가져온 순서, 즉 ‘나무 위에서 서는 것을 먼저 하고 지상으로 옮겨간다’는 순서를 지지하는 결과였습니다.
현재의 주요 경향은 다음과 같이 정리됩니다.
약 1천만 년부터 800만 년 사이 동안 대기 중 CO₂ 감소와 함께 C4형 풀(벼과)이 전 세계적으로 확대되었고, 아프리카 숲이 분단되어 숲지대와 초원의 모자이크 지형이 형성되었다. 약 700만 년부터 400만 년 전의 초기 호미닌은 이 모자이크의 숲 측면에서 가지 위에서 서 있는 습관을 지상에서 사용하기 시작했다. 약 350만 년 전 이후, 더욱 건조해졌고, 아우스트랄로피테쿠스의 식성은 C4 식물 쪽으로 이동했다. 약 280만 년 전, 북반구의 빙하 주기가 시작되어 아프리카의 기후 변화가 격렬해졌고, 이 시기에 호모 속이 등장했다.
여기 효과가 있는 것은 리차드 포츠의 변동 선택 가설입니다. 특정 환경에 적응한 종보다 환경의 변화 자체에 대응할 수 있는 종이 생존한다는 개념입니다.
이족 보행은 “대서열에 적합한 적응”이 아니라 숲이든 초원이든 둘 다에 특화되지 않은, 어느 곳에도 특화되지 않는 이동 방식이었습니다. 그래서 환경이 흔들릴 때마다 살아남았습니다. 특화된 계통, 예를 들어 숲에 특화된 유인원이나 딱딱한 식물을 먹는 데 특화된 파란트로푸스처럼, 환경이 흔들릴 때 사라졌습니다.
성공의 이유는 꽤 설득력이 있다고 생각합니다. 두 발 보행이 최강은 아니었고, 가장 쉽게 무너뜨렸기 때문입니다.
덧붙여, 46억 년의 기사에서 “건조가 발생하지 않았다면 0.28배”라고 언급한 것은 다소 부정확하다고 반성하고 있습니다. 건조가 발생하지 않아도 “일어서는” 것은 숲 속에서 발생했을 수도 있습니다. 떨어지는 것은 “일어날 확률”이 아니라, “일어서서 다리를 늘리고, 땀을 흘리고, 달리기를 하고, 뇌를 확장하는 연쇄가 회전할 확률”에 가깝습니다. 관문 20의 앞부분과 뒷부분에서 건조의 효과는 다릅니다.
식생활과의 연관: 순서가 반전되었었다
이전 글에서는 손을 놓고 육식을 늘리고, 장이 수축하며, 뇌로 영양 공급이 집중되는 연쇄 반응을 설명했습니다. 이 연쇄 반응 자체는 여전히 지지받고 있습니다. 하지만 시간 축을 고려하면 순서가 중요해집니다.
서 있는 자세에서부터 식사가 바뀌었습니다. 반대로는 아닙니다.
알디피테克斯(440만 년 전)의 치아 동위원소는 과일, 잎, 무척추동물을 중심으로 한 잡식성을 나타냅니다. 이족보행을 시작했을 시점의 식이는 거의 류인원과 같았습니다.
아우스트랄로피테쿠스(420만 년에서 200만 년 전) 시기에는 식성이 C4 식물, 즉 풀이나 옥수수, 그들의 뿌리줄기, 또는 그것을 먹는 동물로 크게 변화했습니다. 약 350만 년 전의 아파렌시스에서 경향이 명확해지면서 치아의 잇몸이 두꺼워지고 턱이 커졌습니다. 딱딱하고 질기지 않은 것을 대량으로 섭취하는 방향으로 진행되었습니다. 이 단계에서는 뇌 크기가 여전히 400cc에서 500cc 사이로 칠박스와 큰 차이가 없었습니다.
파란토롭스(270~120만 년 전)는 이 방향을 극단적으로 추진했습니다. 거대한 씹는 근육과 송곳니를 가지고 있어 저품질의 식물성 섭취에 특화되었습니다. 이전 게시물에서 언급한 MYH16 유전체의 변이는 이 계통에서는 발생하지 않았습니다.
호모 속(약 280만 년 전 이후)에서 방향이 전환됩니다. 석기의 출현(약 330만 년 전의 로메크위, 약 260만 년 전의 오르도완), 동물 뼈의 절흔, 그리고 약 190만 년 전의 호모 렉서스에서 뇌 용량의 급격한 확대(800~900cc)와 장, 臼歯의 축소. 여기서 처음으로 “식의 질을 높여 뇌로 돌려보내는” 고가 조직 가설(Aiello & Wheeler, 1995)의 연쇄가 움직임을 보이기 시작합니다.
일직 두 발 보행의 효율이 작용하는 것은 이 단계입니다. 보행 비용이 네 발의 절반 가까이까지 감소한 결과, 하루에 사용할 수 있는 에너지 예산에 여유가 생겼습니다. 이 여유는 넓은 활동 반경에서의 채집 및 사냥과 뇌의 유지에 사용됩니다. 2016년에 발표된 이중 표식 수법에 의한 연구에서는 인간의 총 에너지 소비량이 체격을 보정해도 침팬지보다 약 400kcal/일이 높다는 것이 밝혀졌습니다. 인간은 “에너지 절약”이 아닌 “고효율, 고출력”의 영장류입니다. 보행으로 확보한 이익을 뇌와 번식에 투자한 것으로 해석할 수 있습니다.
식과 직립과 아기를 잇는 것은 또 다른 것과 연결됩니다.
체지방입니다.
인간 신생아는 체지방률이 약 15%로, 포유류 중에서는 매우 높은 수치입니다. 침팬지 신생아는 3% 정도에 불과합니다. 뇌는 배고픔을 느낄 때도 대사를 멈출 수 없기 때문에 지방이라는 연료를 저장하고 태어날 수 있어야 합니다. 어머니의 경우에도 임신 중 지방을 축적합니다. 인간이 영장류 중에서 유독 ‘살을 찌울’ 수 있는 동물로 진화한 것은, 큰 뇌를 가진 아기를 낳기 위한 연료 탱크였던 설명입니다.
트레이너로서, 복잡한 감정을 느끼게 되는 부분입니다. 지방을 축적하는 능력은 뇌를 발달시키기 위해 선택된 형질이며, 결함이 아닙니다. 현대의 환경에서 그것이 과잉으로 작용하고 있을 뿐입니다.
갓난아기의 발달부터 역산한다
화석이 말하지 않는 것을 살아있는 아기의 발달로부터 추측하는 것은 고인류학에서도 실제로 사용되는 방법이다. 개체 발생이 系統 발생을 반복한다는 오래된 생각(반복설)은 더 이상 지지받지 않지만, 발달의 순서와 그 조건 의존성은 진화의 힌트가 된다.
신생아를 팔 밑으로 받치고 다리를 바닥에 대자, 걷는 듯이 다리를 움직입니다. 원시 보행 반사(스테ッピング 반사)입니다. 생후 2개월 정도 지나 사라지고, 1살 전후에 자발적인 보행으로 다시 나타납니다.
오랫동안 ‘뇌의 성숙에 따라 반사가 억제된다’고 여겨져 왔습니다. 그러나 1980년대 에스터 세렌의 실험에서 다리 지방의 증가와 일치하는 사라지는 시기가 발견되었을 뿐만 아니라, 물속에서 다리를 가볍게 하면 반사가 다시 돌아오는 것이 확인되었습니다. 신경 회로는 사라지지 않았던 것입니다. 단순히 다리가 무거워져 더 이상 들어올릴 수 없었던 것뿐이었습니다.
이는 중력에 관한 이야기입니다. 보행의 신경 회로는 태어날 때부터 존재하지만, 실제로 사용 가능한지는 근력, 체중, 그리고 중력의 균형에 따라 결정됩니다.
이 부분 역시 마찬가지입니다. 많은 아기들은 네 발을 걷는 시기를 거치면서 일어섰지만, 필수는 아닙니다. 자메이카나 말리처럼 아기를 바닥에 두지 않는 양육 문화에서는 하이하이를 거쳐 걷는 아이들이 흔하지 않습니다. 네 발을 걷는 시기는 ‘진화의 흔적’이라기보다는 ‘근력과 균형 감각이 발달할 때까지 중력에 대한 일시적인 해결책’이라고 생각하는 것이 더 적절합니다.
여기부터는 화석의 해석에 영향을 미치는 부분입니다.
인간의 대퇴골은 무릎 위치에서 약 8~11도 정도 기울어져 있으며, 이는 대퇴골 외전각(이각)이라고 합니다. 이전 게시글에서 직립 이족 보행의 뼈 조건 중 하나로 언급했습니다.
그러나 이 각도는 태어날 때에는 존재하지 않습니다. 신생아의 대퇴골은 거의 곧아서, 걷기 시작하면서 하중과 보행의 역학에 의해 수년 동안 형성됩니다. 뇌성마비 등으로 한 번도 걸지 않은 사람의 대퇴골에는 이 각도가 거의 형성되지 않는 것이 알려져 있습니다.
외반음은 유전적인 설계도가 아닙니다. 걸음걸이로 인해 뼈에 새겨진 기록입니다. 이는 발바닥 아치에도 동일하게 적용됩니다. 아치는 보행 시작 후에 형성되며, 성인도 하중 환경에 따라 변화합니다.
이는 화석을 읽는 방식을 바꿉니다. 아우스트랄로피테쿠스 유골에 외반각이 있다는 것은 “이족 보행을 할 수 있는 유전자를 가지고 있었다”보다 더 의미합니다. 그 개체가 실제로 수년 동안 일상적으로 이족 보행을 했다는 증거입니다. 뼈에는 설계도가 아니라 사용 기록이 남아있습니다.
또 다른 점을 말씀드리자면, 인간의 어린아이의 걸음걸이는 7세까지는 어른과 똑같지 않습니다. 3세까지는 무릎과 엉덩이 관절이 약간 구부정하고, 걸음걸이 폭이 짧고 보행률이 높은 걸음걸이를 합니다. 이는 ‘아우스트롤로피테스’의 걸음걸이로 논의되어 온 “휘어진 엉덩이, 휘어진 무릎”과 유사한 형태입니다. 아이는 무게 중심이 높아 다리가 짧고 균형 감각이 미숙하기 때문에 썰매를 완전히 이용할 수 없습니다. 썰매를 완전히 이용하기 위해서는 다리 길이와 신경의 성숙이 필요합니다.
‘호모 엘렉투스’ 화석 사례와 어린이 발달 이야기는 역학적으로 완전히 동일한 점을 지적하고 있습니다.
아기는 진화를 반복하지 않습니다. 단순히 직립 두 발 보행이 “태어날 때부터 주어진 형질”이 아니라 “중력 속에서 계속 걷는 행위로 신체에 새겨지는 형질”이라는 것을 매일 보여주고 있습니다.
모순: 그렇게 약한 아이를 왜 한 명씩 오랫동안 임신시켜서 낳는 걸까
앞서 말씀드린 부분으로 돌아가겠습니다.
인간의 신생아는 태어나자마저 방치되면 수시간에서 수일 안에 죽을 수 있습니다. 스스로 어머니에게 붙잡지 못하며, 체온을 유지하지 못하고 목도 곧추서지 않습니다. 침팬지 새끼는 태어나자마자 어머니의 털에 붙잡고 몇 달 동안 이동을 시작합니다. 말 새끼는 수 시간 만에 일어섭니다.
이렇게 약한 자식을 낳는 존재라면, 보통은 숫자로 승부했을 텐데. 쥐도 토끼도 약한 자식을 대량으로 낳는다. 그런데 인간은 약 9개월 동안 임신하고, 기본적으로 한 명만 낳는다. 생애 전략적으로 보면 모순적으로 보일 수 있다.
모순을 해결하기 위해서는 전제를 세 가지나 의심해야 했습니다.
전제 ① “임신 기간이 길다”는 사실인지 확인하는가
인간의 임신 기간은 약 38주(受精부터)입니다. 침팬지는 약 33주, 고릴라는 약 37주입니다. 체격을 고려하면, 인간의 임신 기간은 유인원으로서 특별히 길지 않으며 오히려 표준적인 수준입니다. 길다고 느껴지는 것은, 태어날 아기가 “미숙”하기 때문입니다.
왜 미숙한 걸까? 뇌 때문이야. 사람의 신생아 뇌는 약 370g인데, 성인의 28~30%에 불과해. 침팬지는 태어나는 순간 성인의 약 40%이지. 사람의 신생아가 미숙해 보이는 건, 뇌의 성장 과정 중 다른 영장류들이 태반 내에서 끝내는 부분을, 태반 밖에서 치르고 있기 때문이야.
왜 자궁을 외부로 가져갔는지에 대한 두 가지 가설이 있습니다.
고전적인 것은 산하의 딜레마(워쇼번, 1960)이다. 직립 두 발 보행을 위해 골반은 좁고, 내장을 지지하기 위해 골반밑은 굳게 닫혀 있어야 한다. 반면에 뇌는 커졌다. 産道を広げ면 보행 효율이 떨어지므로, 머리가 통할 때까지 빨리 출산해야만 했다는 설명이다. 앞서 쓴 골반밑의 모순이 여기에 직결된다.
이에 대해 2012년, 홀리 던즈워스 등이 EGG 가설(에너지-임신-성장 가설)을 발표했습니다. 어머니가 임신 중에 유지할 수 있는 대사량에는 상한이 있으며, 인간의 경우 기초대사 약 2.1배입니다. 태아의 성장하면서 태아의 대사가 태반에 가해지는 부담에 더해져 임신 9개월 전후에 이 상한에 도달합니다. 출산 시기를 결정하는 것은 골반의 폭이 아닌, 어머니의 에너지 공급의 한계라는 설명입니다. 2015년 연구에서는 골반이 넓은 여성의 보행 효율이 특히 나쁜 것이 아니라는 점도 시사되었습니다.
현재는 양쪽 모두 부분적으로 옳다고 여겨지고 있습니다. 에너지 제한이 출산 시기를 제한하고, 골반의 형태가 출산의 난이도를 결정하는 것으로 보입니다. 뇌가 커진 시점에서 ‘미숙하게 출산’하는 것은 피할 수 없었습니다.
전제② “각자 하나씩 잉태하는” 것은 숫자를 포기한 것인가 하는 의미일까.
이는 결정적이었습니다. 수치 비교를 통해 인간은 대형 유인원 중에서 가장 다산입니다.
침팬지 출산 간격은 약 5~6년, 고릴라는 약 7~9년입니다. 수유 중에는 배란이 억제되므로, 자녀가 완전히 독립할 때까지 다음 자식을 낳을 수 없습니다. 평생 동안 남기는 자식은 3~4마리 정도입니다.
한편, 사냥·채집민의 출산 간격은 약 3~3.5년이며, 돌연방은 2.5~3세로, 침팬지의 4~5세보다 빠르다. 아직 자립하지 못한 아기를 안고 있는 채로 다음 아이를 낳고, 평생 출생 수는 6~8명이다.
사람들은 한 번에 여러 명을 낳는 대신, 아직 손이 많이 드는 어린아이들을 연이어 낳아 수를 늘려갔습니다.
이는 어머니 혼자 키운 것이 아니었기 때문이다. 사라 하디가 체계화한 협동 번식의 관점에서 인간은 할머니, 아버지, 나이 든 형제, 혈연이 없는 집단 구성원이 자녀의 양육과 식량 공급을 분담하는 영장류 중에서는 예외적인 종으로 여겨진다. 크리스틴 호크스의 할머니 가설은 폐경 후에도 오랫동안 생존하는 여성이라는 생물학적으로 의외의 특징을 딸의 자녀를 키우는 투자로 설명한다.
약한 자녀를 다산으로 이겨내기 위해. 다만 그 다산은 ‘일(腹)의 수’가 아닌 ‘출산 간격의 단축’으로 실현되었고, 그것을 지탱한 것이 사회 구조였다. 모순으로 보였던 것은 번식 전략을 몸에서 사회로 옮긴 결과였던 것이다.
전제 ③ 왜 쌍둥이가 표준에 맞지 않았던가
그래도 “쌍둥이를 기준으로 하면 된다”라고 생각할 수 있을 것입니다. 이러한 선택이 이루어지지 않은 이유는 바로 직립 두 발 보행과 직접적으로 연결되기 때문입니다.
먼저 운반입니다. 네 발을 가진 영장류 새끼는 어미의 털에 달라붙어 움직이므로, 어미는 양손과 양발을 사용하여 이동할 수 있습니다. 직립 자세를 취하고 체모를 잃은 인간의 어미는 새끼를 팔로 안고서야 이동할 수 있습니다. 영아를 안고 걷는 경우, 보행에 필요한 에너지 비용이 1~2% 증가한다고 측정됩니다. 두 영아를 안고 걷게 되면, 그만큼이 더욱 증가하여 한 손조차 비어있지 않습니다. 채집도 도망도 할 수 없게 됩니다.
다음은 출산 경로에 대한 설명입니다. 태아는 출산 통로 안에서 회전해야 합니다. 단독 출산 시에도 난산 위험이 높지만, 쌍둥이의 경우 위험이 크게 증가합니다.
그리고 에너지를 의미합니다. EGG 가설처럼, 어머니의 대사 한계가 출산 시기를 결정한다면, 두 명의 태아는 그 한계에 더 빨리 도달하고, 더욱 미숙한 상태로 태어날 것입니다.
그러므로 전략은 “개인이 사회 전체의 지지와 보호를 받으며 성장하는” 방향으로 수렴했습니다. 인간의 영아 사망률은 사냥과 채집 사회에서 15세 미만으로 약 40%나 높았고, “그렇다면 쉽게 죽을 수 있었다면”이라는 것은 실제로 그와 같았습니다. 그럼에도 불구하고 출산 간격이 짧고 협동 번식으로 인해 집단적으로는 충분히 증가했습니다.
마지막으로 덧붙이고 싶은 점은 다음과 같습니다. 직립 이족 보행은 이 사회 구조의 물리적인 전제이기도 했습니다. 양 손이 자유롭기 때문에 식료품을 운반하고 분배할 수 있었습니다. 식료품을 운반하고 분배할 수 있었던 결과, 어머니 이외의 다른 사람이 수유 아기의 식료품을 공급할 수 있었습니다. 이것이 조기 이행 시기와 출산 간격을 단축하는 데 기여했습니다.
이전 글에서는 “식량 운반 가설”을 두 발 보행의 원인으로 보며 증거가 부족하다고 언급했습니다. 하지만, 두 발 보행이 유지된 이유로는 번식 전략과 연관되어 훨씬 강력해진다는 결론이 이번에 정리된 결과로 나왔습니다.
무엇이 이해되지 않는 걸까요.
필수적인 양족보행이 언제 시작되었는지 정확히 알 수 없습니다. 사헬로톱스(약 700만 년 전)의 대퇴골에 대한 분석은 2022년에 양족보행을 지지하는 주장이 있었지만, 반론도 있습니다. 700만 년부터 440만 년 사이의 화석은 거의 조각 형태뿐입니다.
왜 그 이유를 밝혔는지에 대해서는, 단지 가설만 나열될 뿐 실질적인 검증이 불가능합니다. 제시된 여섯 가지 가설 모두 “합리적” 단계에 그쳐 있으며, 실험을 통해 결론을 낼 방법이 없습니다.
어떤 유전자가 관여했는지도 거의 밝혀지지 않았습니다. 꼬리 소실(TBXT)은 특정되었지만, 골반이나 대퇴골의 형태를 결정하는 유전적 변화에 대해서는 2023년 대규모 DXA 이미지 유전체 분석 결과 “인류 종에서 급격하게 변화한 영역이 골격 비율과 관련된 유전자의 근처에 집중되어 있는” 단계에 이르렀습니다. 개별 변이와 표현형의 대응은 아직 명확하지 않습니다.
근육과 신경에 대해서는 화석이 아무것도 남아있지 않습니다. 대둔근이 언제 커졌는지, 피질척수경이 언제 발달했는지, 보행을 제어하는 척수의 패턴 발생기가 어떻게 변했는지 모두 추측일 뿐입니다.
루시가 어떻게 걸어가고 있었는지조차 결론이 나지 않았다. 무릎과 엉덩이를 뻗고 걸었는가, 아니면 굽히고 있는 채로 걸었는가에 따라 결론이 달라진다. 골반 재구성 방식에 따라 달라지는 것이다.
왜 한 번만 일어났던 걸까. 이전 글에서도 언급했듯이, 이번에 오레오피테크스나 다누비우스를 다시 조사해도 답은 변하지 않았다. “시도는 있었을 수도 있지만, 완성되지 못한 이유는 알 수 없다”이다.
출산과 번식에 대한 이야기도 현대의 사냥-채집민과 현생 유인원으로부터의 추측입니다. 오스트랄로피테쿠스의 출산 간격이나 호모 엑스트루스의 이유령은 치아 에나멜의 성장선에서 추정이 시도되고 있지만, 범위가 큽니다.
알고 있는 것이 적다는 느낌은 이번에도 역시 옳다고 생각합니다.
요약: 성공하지 못했지만, 사라지지 않았다는 것을 의미한다.
이번에 정리하면서 제 생각을 정리한 결과, 결론이 조금 바뀌었습니다.
직립 이족 보행은 뛰어난 이동 방법이었던 것이 아니라, 쇠실이라는 중력의 이점을 최대한 활용할 수 있는 구조 덕분에 성공한 것입니다. 숲이든 초원이든 모든 환경에서 사용할 수 있는 효율적인 이동 방법이었고, 양손이 자유로워 음식을 운반하고 분배할 수 있게 되어 협동 번식과 짧은 출산 간격을 지탱했으며, 약한 새끼를 낳는 약점을 집단으로 보완했습니다. 이 모든 것이 맞물려 지면서 환경이 흔들릴 때마다 수없이 멸종 직전에 놓였지만 사라지지 않았습니다. 그것뿐입니다.
대가는 꽤 컸습니다. 허리 통증, 무릎 퇴행, 디스크, 정맥류, 난산, 서서 있는 자세로 인한 저혈압 등이 있었습니다. 트레이너로서 매일 겪는 불쾌 증상 대부분은 “서 있는” 것의 대가입니다.
그러다 아기는 매일 그것을 반복적으로 재연합니다. 태어날 때부터 걷는 회로를 가지고 있지만 다리가 무겁고 움직일 수 없으며 중력에 굴복하여 네발 기어가고, 일어섰다가 수년 동안 뼈에 각도를 새겨 7살 때 겨우 봅시계를 사용하기 시작합니다. 그 과정은 진화를 반복하는 것이 아니라, 직립 두 발 보행이 ‘타고난 형질’이 아니라 ‘중력 속에서 끊임없이 얻어가는 형질’임을 보여줍니다.
걷는 방식을 보는 일은, 그 의미에서 볼 때, 700만 년 분량의 청구서와 그 지급 방식을 보는 일과도 같을 수 있습니다.
46억 년 분량의 글의 마지막 부분에서, 저는 큰 도약은 독과 위기에서 비롯된다고 적었습니다. 직립보행 역시 마찬가지였습니다. 숲이 분단되는 위기에 스스로 몸을 늘어뜨려 대항하며, 허리 통증과 난산이라는 독을 품에 안고 사회에 희미하게 사라져 살아남았습니다. 생명은 늘 스스로 만들어낸 쓰레기에 갇혀, 우연히 손에 잡힌 것으로 버텨왔습니다.
21권 “불과 요리 및 대뇌화”, 22권 “언어와 누적 문화”는 추후 논의할 예정입니다.
지구를 46억 년 전부터 다시 시작한다면 인류는 다시 나타날 수 있을까요? 왜 ‘서기’는 아프리카의 한 가지 계통뿐이었을까요? 공룡 소년을 보고 생각한, 직립 이족 보행이라는 기적을 함께 읽어주시면 연결이 보일 거라고 생각합니다.
※ 수정이 필요한 부분 수정 후 수정이 발견된 부분입니다.
명확하게 수정이 필요한 부분
인간의 걷기는 침팬지의 네 발 걷기와 이족 걷기 모두에 비해 약 75%의 비용이 저렴하다는 Sockol, Raichlen & Pontzer (2007)의 결론에 따라 “거의 절반”이 아닌 “약 4분의 1 정도”의 비용입니다. 따라서 “반 이하”가 아닌 “4분의 1 정도의 비용으로 해결할 수 있다”는 표현으로 수정해야 합니다. 참고로, 이 논문은 침팬지 내에서는 이족 걷기가 네 발 걷기보다 10% 정도 높은 비용(유의미한 차이 없음)일 수 있다는 점도 보고하고 있습니다.
높은 유동성을 가진 척추동요는 역소관문 ②에서 뼈의 특징 중 “평평한 가슴뼈, 등쪽에 붙은 어깨뼈, 높은 유동성을 가진 척추동요”와 함께 나열되고 있지만, 여기서는 유일하게 역으로 나타납니다. 현재 살아있는 대형 인본유인원(고릴라, 침팬지, 오랑우탄)은 긴 앞다리, 짧은 뒷다리, 그리고 짧고 단단한 척추동요를 공유해 왔으며, 이는 수직 이동과 직립 자세의 빈번함과 연관되어 왔습니다. 높은 유동성을 가진 긴 척추동요를 가진 것은 오히려 인간의 쪽에 해당하며, 이는 직립 이족 보행에 필요한 척추 전방 굴곡을 만드는 데 필요한 조건입니다.
또한, 이곳은 논쟁의 중심이기도 합니다. 척추체의 석회화는 대형 유인원 종에서 진화적으로 나타난 것으로, 인류의 이족 보행은 보다 일반적인 ‘장배’ 조상으로부터 진화한 것이라는 주장과 짧은 배 조상으로부터 나온 것이라는 주장이 대립하고 있습니다. 기사의 논리(전 적응로서 상체가 먼저 발달했다는 점)를 지키기 위해 “평평한 가슴 골격, 등쪽 어깨 골격, 넓은 관절 운동 범위”까지로 제한하고, 척추는 “대형 유인원에서는 짧고 단단하며, 인류에서는 길고 굴곡 있는 형태”로, 이 차이가 어느 쪽이 조상형인지 아직 결정되지 않았다는 점을 별도로 다루는 것이 정확합니다.
꼬리 진화 시기에 “인간원인류는 약 2500만 년 전에 꼬리를 잃었습니다”라고 쓰인 직후에 “이미 1800만 년 전에 끝난 이야기입니다”라고 있다. 2500만 년 전과 1800만 년 전이 나열되어 독자들은 혼란스러워한다. 차이인 1800만 년(2500만 년 전에서 700만 년 전)을 언급하고 싶지만, “인족이 서기 1800만 년 전에 끝난 이야기입니다”라고 수정해야 한다.
④ 호주인류의 생존 기간 중 “300만 년 가까이 존재했던 종”은 지나치게 깁니다. 속 분류로는 약 420만 년 전(아나멘시스)부터 약 200만 년 전(세디바)까지이며, 220만 년 정도입니다. “200만 년 이상”이 안전한 기준이고, 파란트로푸스 “100만 년 이상”은 정확합니다.
이 계통에서는 발생하지 않았다는 사실을 단정할 수 없습니다. 파란트로푸스의 DNA를 확보하지 못했기에 MYH16 변이 유무는 화석에서 확인되지 않습니다. 또한 MYH16 비활성화 시점(Stedman et al.의 240만 년 전 대재분석을 통한 530만 년 전)이 명확히 결론 내려지지 않았습니다. “파란트로푸스는 씹기 근육을 축소시키는 방향으로 진화하지 않았다”는 형태적 특징에 그쳐야 합니다.
やや 오래된 인식 기반의 고가 조직 가설을 “지금도 지지하고 있다”고 하는 것은 다소 오래된 인식이다. Navarrete et al. (2011, Nature)이 포유류 전체에서 뇌와 소화관 크기 간의 음의 상관관계를 발견하지 못하고, 현재는 오히려 당신이 언급하는 Pontzer 2016의 “총 대사량 증대” 노선이 주류가 되고 있다. 같은 단락 안에서 신구 개념이 공존하고 있으므로, “장과의 교환”보다 “대사 가속화와 지방 비축”에 초점을 맞추면 일관성을 유지할 수 있다.
본 기사를 작성한 사람은 현재 마사유미(今村まさふみ)이며, LSP 대표/퍼스널짐 “긴자 트레이닝랩” 대표/트레이너로, 트레이너 경력이 24년이다. 트레이너 교육기관 “NASM OPTIMA”에서 2025년, 2026년 연속 강사로 활동하며, 중학교 여자 농구부 코치, Kindle 저자이기도 하다.
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著者プロフィール▶︎合同会社LSP代表▶︎パーソナルトレーニングジム銀座トレーニングラボ代表▶︎大妻女子大学ラクロス部（2019年〜2023年）▶︎平成国際大学トレーナー（2018年〜2019年）▶︎下半身痩せ協会アドバイザー（2016年〜2020年）▶︎2018年東京都で今受けたいトレーナー選出▶︎モデルやアイドルなど担当#ダイエット #下半身痩せ #私のお仕事 #毎日更新 #働き方 #プロフィール#自己紹介 #毎日note #パーソナルトレーナー #読書 #AI活用 #ClaudeCode #個人事業主 #一人社長 #業務効率化 #AIエージェント #AI #生成AI #ChatGPT #自動化 #個人事業主 #ひとり社長 #サロン経営 #Kindle出版 #電子書籍 #新刊
출처: note 원문
번역: Gemma 3(.44) 초벌 + 교정 153청크
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