풍부한 의사소통 위해… 인류, 코 빼고 얼굴 돌출부 다 버렸다

두개골 변화로 본 인류의 ‘얼굴 진화’

440만 년 전부터 현재까지 대표적인 인류 화석의 두개골을 비교했다. 두뇌가 작아 이마가 없던 때에는 두개골 전면부의 대부분이 얼굴이었지만, 두뇌가 커지며 이마가 생기자 상대적으로 얼굴이 작아졌다. 앞으로 튀어나온 돌출부도 사라지고 눈 위 뼈도 작아져 얼굴이 평평해졌다. 이 얼굴에서 세심한 표정이 가능해졌다. 뉴욕대 제공

어린아이에게 사람 얼굴을 그려 보라고 하면 대개 코가 한가운데에 위치한 둥근 얼굴을 그린다. 눈, 코, 입에만 집중하기 때문이다. 실제로 거울을 보면 다르다. 정수리부터 턱 끝 사이의 중간 위치에는 눈이 있다. 그만큼 머리가 생각보다 크다는 방증이다. 인류는 얼굴은 작고 머리는 큰 특이한 존재다.

얼굴 형태도 독특하다. 광대뼈가 좌우로 튀어나와 있고 턱은 갸름하다. 잘 보면 대부분 위아래로 길다. 하지만 개나 말 등 다른 포유류처럼 입 부분이 튀어나오지도 않았고, 귀를 제외한 주요 기관이 다 앞을 향하고 있어서 하나의 밋밋하고 둥근 평면 위에 얼굴이 있는 인상을 준다. 아이들이 얼굴을 둥근 원으로 그리는 것도 이 때문이다.

인류가 이렇게 독특한 얼굴을 갖게 된 원인이 밝혀졌다. 폴 오히긴스 영국 요크대 의대 교수와 크리스 스트링어 영국 런던자연사박물관 교수팀은 약 440만 년 전부터 인류의 얼굴이 변모한 과정을 두개골의 변화를 중심으로 밝혀 ‘네이처 생태진화’ 9일자 및 16일자에 연이어 발표했다. 연구결과에 따르면 인류의 얼굴은 수백만 년 동안 식습관 등 문화의 변화와 기후의 영향을 받아 서서히 변화해 왔다. 특히 최근 10만 년 사이에는 미묘한 표정을 더 잘 지어서 의사소통을 풍부하게 할 수 있도록 진화해 온 것으로 나타났다.

오히긴스 교수는 “현생인류(호모사피엔스)는 20가지 이상의 감정을 말없이 표정만으로 나타낼 수 있는 종”이라며 “얼굴 근육의 수축과 이완만으로 이런 일을 해내는데, 얼굴의 형태나 근육이 다른 이전 인류는 이런 표정을 지을 수 없었다”고 말했다.

표정에 특화된 얼굴의 진화는 크게 두 방향으로 이뤄졌다. 먼저 인류 얼굴의 전체적인 형상이 변했다. 얼굴이 계속 작아졌다. 두뇌가 커지면서 이마 윗부분이 점점 팽창했기 때문이다. 많은 고인류학자들이 인류 가문의 최초의 존재로 여기는 700만 년 전 ‘사헬란트로푸스 차덴시스’의 경우 고릴라와 거의 다를 바 없는 얼굴을 하고 있다. 정면에서 보면 얼굴이 두개골의 거의 전부다. 맨 위에 눈썹이 위치한 눈 위 뼈가 있는데, 그 위로 이마가 거의 누워 사실상 바로 정수리로 이어진다.

이런 형태는 약 350만∼250만 년 전에 살던 오스트랄로피테쿠스류에서도 크게 달라지지 않다가 250만∼200만 년 전에 등장한 우리의 직계조상 격인 ‘호모’ 속 인류부터 조금씩 바뀐다. 두뇌가 커지면서 이마가 위로 솟아났고, 상대적으로 얼굴은 작아졌다.

호모 속의 등장과 함께 얼굴 형태에 다른 큰 변화가 나타났다. 앞으로 튀어나와 있던 입이 점점 들어갔다. 앞을 향하던 광대뼈와 코 주위 뼈가 좌우를 향하도록 바뀌었다. 이마까지 수직으로 생기면서 얼굴의 인상이 전체적으로 평평해졌다.

씹는 근육은 중간에 강해졌다 다시 약해지는 중이다. 약 440만 년 전에 살던 ‘아르디피테쿠스’만 해도 씹는 근육이 그리 강하지 않았다. 질긴 풀을 먹어야 했던 오스트랄로피테쿠스류 때에는 대단히 굵고 튼튼하게 발달했지만, 이후 호모 속 등장 이후로는 다시 작고 약해졌다. 오히긴스 교수는 “고기 섭취나 도구 사용 등이 씹는 근육 약화의 이유로 거론되기도 하지만, 정확한 관련성은 아직 불명확하다”고 말했다.

튀어나온 입이 들어가고 씹는 근육이 약해지면서 전반적인 얼굴 형상이 부드러워졌다. 얼굴 근육은 과거보다 세심히 얼굴 곳곳의 움직임을 조절할 수 있게 됐다. 하지만 변하지 않는 특성이 하나 있었다. 바로 눈썹이 위치한 눈 위 뼈의 돌출이었다. 눈이 푹 꺼져 보이게 만드는 눈 위 뼈 돌출은 현생인류의 가장 가까운 친척으로 200만∼수십만 년 전에 살던 호모에렉투스나, 불과 약 3만 년 전까지 유럽 지역을 중심으로 함께 살던 네안데르탈인에게서도 보이는 특성이다.

특히 네안데르탈인은 눈 위 뼈가 아주 크게 발달한 데다 추위에 적응하느라 코가 높고 커지고 좌우로 펼쳐졌던 광대뼈까지 다시 앞을 향하도록 바뀌어 상당히 ‘부리부리한’ 인상을 줬을 것으로 보인다. 오히긴스 교수는 “눈 위 뼈가 돌출된 얼굴형은 지배나 공격 등을 나타내는 외모적 특성”이라며 “하지만 지난 10만 년 사이에 이런 특성은 점차 사라졌고, 특히 농업 문화로 변모한 지난 약 2만 년 전 이후에는 더욱 급격히 사라지고 있다”고 밝혔다.

뼈의 돌출이 사라진 이유가 바로 의사소통이다. 눈 위 뼈가 사라지면서 코를 제외한 얼굴의 마지막 돌출부가 사라졌고, 인류는 눈썹마저 표정에 활용할 수 있게 됐다. 마치 어떤 그림도 그릴 수 있는 도화지 같은 얼굴 위에서, 인류는 근육의 움직임을 섬세하게 조합해 어떤 미묘한 표정이든 지어 보일 수 있게 됐다.

윤신영 동아사이언스 기자 ashilla@donga.com