Can this technique be used in caves outside Iberia?

In principle, yes. The calcite-based preservation mechanism is not unique to Spain and Portugal — it occurs in limestone cave systems globally. Sites in France, Australia, and Africa are theoretically amenable. The limiting factor is the low success rate: 9% of samples yielded DNA in this study, requiring extensive sampling of irreplaceable heritage sites.

Does cave wall DNA tell us who painted the art?

Not necessarily. DNA from unpigmented walls could come from anyone who passed through the cave — an artist, a child, or a hunter sheltering from rain centuries after the paintings were made. Even DNA from within painted crusts cannot establish authorship. It confirms presence, not intent.

How is ancient DNA distinguished from modern contamination?

Ancient DNA carries predictable chemical damage: cytosine-to-thymine misreadings accumulate at the ends of degraded fragments over time. Researchers look for these patterns as a signature of genuine antiquity. Fragments without those damage patterns are treated as modern contamination and excluded.

What other information might future samples reveal?

With sufficient DNA, researchers can determine biological sex, genetic ancestry, and physical traits coded in ancient genomes: pigmentation genes, disease susceptibility, or genetic evidence of familial relationships. A wall touched by a group of related people could, in principle, yield a family portrait in fragments.

이베리아 동굴 벽이 1만 6700년 동안 인간의 DNA를 보존해왔다 — 그림 없는 벽에서도

1만 6000년 전 이베리아 반도의 동굴 어둠 속에서 스쳐 지나간 손길이 아직도 그 사람의 DNA를 간직하고 있을지 모른다. 과학자들은 스페인과 포르투갈의 11개 동굴 표면에서 고대 인류의 유전 물질을 회수했다. 벽화가 있는 벽뿐만 아니라, 예술 작품이 전혀 발견되지 않은 맨바위에서도 말이다. 이 발견은 아무도 찾으려고 생각하지 않았던 새로운 고유전학적 원천을 열어준다.

“이제 연구자들은 2만 년, 3만 년, 또는 4만 년 전에 벽에 기대었던 사람으로부터 DNA를 복구할 수 있게 되었다”고 이 연구에 참여한 암각화 전문가이자 내셔널 지오그래픽 탐험가인 제네비브 폰 페칭어가 말했다. “정말 놀랍지 않나요?” 지금까지 고대 인류 DNA는 거의 전적으로 뼈와 퇴적물, 즉 동굴 바닥에서만 회수되었지 벽에서는 회수되지 않았다. 라이프치히의 막스 플랑크 진화인류학 연구소의 알바 보솜스 메사가 이끌고 네이처 커뮤니케이션즈에 발표된 이 연구는 연구자들이 어디를 봐야 하는지에 대한 인식을 바꾼다.

DNA가 암석에서 생존하는 방식

메커니즘은 그림이 아닙니다. 그것은 존재입니다. 선사 시대 사람이 동굴 벽에 손을 대거나, 기대거나, 그림을 그리면서 안료를 뱉는 등의 행동을 할 때 미세한 생물학적 물질의 흔적이 암석으로 옮겨졌습니다. 시간이 지나면서 얇은 탄산칼슘(방해석) 층이 표면 위에 자연적으로 형성되어 그 흔적을 광물 덮개 아래에 봉인했습니다. 방해석은 보존제 역할을 하여 수천 년에 걸친 DNA 분해를 늦췄습니다.

보솜스 메사 팀은 11개 동굴의 24개 암각화 패널에서 54개의 샘플을 채취했으며, 그중 5개에서 읽을 수 있는 고대 인류 DNA를 회수했습니다. 유전 물질은 두 가지 유형의 맥락에서 발견되었습니다. 즉, 채색된 패널의 착색 안료 껍질 내부와, 더 중요한 것은 예술 작품이 전혀 보이지 않는 색소가 없는 맨 벽 표면에서였습니다. 포르투갈의 에스코우랄 동굴에서는 방해석 껍질을 덮고 있는 붉은 점에서 최소 4,000~5,000년 된 DNA가 나왔습니다. 에스코우랄 벽의 두 개의 색소 없는 샘플에서는 한 명의 남성과 한 명의 여성 개체의 DNA가 나왔습니다. 스페인의 코바론 동굴에서는 두 개의 추가 샘플에서 서양 수렵채집인 시기(5,200~16,700년 전)에 살았던 여성 개체의 DNA가 나왔습니다.

DNA가 밝히는 것과 밝힐 수 없는 것

코바론에서 확인된 수렵채집인 혈통은 이 기술의 범위를 마지막 빙하기 말기까지 확장시켰습니다. 샘플이 채색되지 않은 표면에서 나왔다는 것은 연구자들이 더 이상 눈에 보이는 예술 작품이 있는 벽만 연구할 필요가 없음을 의미합니다. 선사 시대 사람들이 지나가거나, 기대거나, 옆에서 작업했던 모든 동굴 벽이 이제 잠재적인 유전 기록이 됩니다.

그러나 이 기술은 엄격한 한계가 있습니다. 54개 샘플 중 5개만이 유용한 DNA를 산출했으며, 성공률은 10% 미만입니다. 이 과정은 파괴적입니다. 각 샘플은 표면의 작은 부분을 영구적으로 제거합니다. 그리고 DNA가 누군가가 거기에 있었다는 것을 보여주지만, 그 사람이 누구인지 특정 개인으로 식별할 수 없으며, DNA가 남아 있는 사람이 화가인지, 조수인지, 아니면 수 세기 후에 도착한 방문객인지 확인할 수 없습니다. 여러 샘플에서 수천 년 동안 동굴 환경을 공유해 온 박쥐와 설치류의 동물 DNA에 의한 오염도 나타났습니다. “저는 매우 회의적이었습니다”라고 보솜스 메사는 첫 결과가 나왔을 때 회상했습니다. “‘이건 너무 좋아서 사실일 리가 없어’라고 생각했습니다.”

DNA 함유 샘플이 선사 시대의 것인지 아니면 연구자, 관광객 또는 보존 처리자로 인한 현대 오염인지에 대한 문제는 진정한 방법론적 도전 과제입니다. 연구팀은 블랭크 대조군을 사용하고 엄격한 조건에서 샘플을 처리하여 화학적으로 분해되고 노화된 DNA의 특징적인 손상 패턴을 가진 고대 물질을 현대의 침입 물질과 구별했습니다.

벽이 왜 명백한 조사 대상이 아니었는가

고유전학은 지난 20년 동안 고대 뼈에서 분해된 DNA를 추출하고 염기서열을 분석하는 기술의 향상에 힘입어 기하급수적으로 성장했습니다. 이 과학은 데니소바인을 밝혀냈고, 네안데르탈인의 현생 인류로의 유전자 유입을 매핑했으며, 유럽 전역의 농업 인구 이동 경로를 추적했습니다. 이 모든 것은 단단한 조직(치아, 뼈)이나 동굴 퇴적물에서 나왔습니다.

동굴 벽이 간과된 데는 실용적인 이유가 있었습니다. 페인트 안료는 무기물이며 생물학적으로 무균 상태라고 가정되었기 때문입니다. 많은 채색 표면 위에 있는 방해석 껍질에는 방사성탄소 연대 측정에 유용한 유기 물질이 포함되어 있는 것으로 알려져 있었지만, 인간 DNA는 포함되어 있지 않았습니다. FIRST-ART 팀의 통찰력은 방해석 자체를 단순한 연대 측정 재료가 아닌 보존 매체로 취급하고, 채색된 표면뿐만 아니라 선사 시대 손이 닿았을 수 있는 모든 벽을 샘플링하는 것이었습니다.

동굴 벽 DNA에 대한 일반적인 질문들

이베리아 반도 외부의 동굴에서도 이 작업을 수행할 수 있나요?

원칙적으로 가능합니다. 방해석 기반의 보존 메커니즘은 스페인과 포르투갈에만 국한된 것이 아니라 전 세계 석회암 동굴 시스템에서 발생합니다. 스페인의 알타미라, 프랑스의 라스코와 쇼베, 호주와 아프리카 전역의 수십 개 유적지도 이론적으로 적용 가능합니다. 제한 요소는 낮은 성공률입니다. 이 연구에서는 샘플의 9%만이 DNA를 산출했는데, 이는 대체 불가능한 문화유산 유적지의 광범위한 샘플링이 필요함을 의미합니다.

이 DNA가 누가 예술 작품을 그렸는지 알려주나요?

꼭 그렇지는 않습니다. 특히 색소가 없는 벽의 DNA는 동굴을 통과한 누구(화가, 아이, 그림이 그려진 지 수 세기 후에 비를 피해 온 사냥꾼)에게서 나올 수 있습니다. 채색된 껍질 내의 DNA조차도 저자를 확립할 수 없습니다. 그것은 존재를 확인할 뿐, 의도를 확인하지는 않습니다.

고대 DNA는 현대 오염과 어떻게 구별되나요?

고대 DNA는 예측 가능한 화학적 손상을 수반합니다. 시간이 지남에 따라 분해된 단편의 끝에 시토신-티민 오독이 축적됩니다. 연구자들은 이러한 패턴을 진정한 고대성의 신호로 찾습니다. 이러한 손상 패턴이 없는 단편은 현대 오염으로 취급되어 제외됩니다.

향후 샘플에서 어떤 다른 정보를 얻을 수 있을까요?

충분한 DNA가 있으면 연구자들은 생물학적 성별, 유전적 조상, 그리고 어떤 경우에는 고대 게놈에 코딩된 신체적 특성(색소 유전자, 질병 감수성 마커, 또는 같은 유적지의 개체 간 가족 관계에 대한 유전적 증거)을 결정할 수 있습니다. 원칙적으로, 관련된 사람들이 함께 닿은 벽은 조각난 가족 초상화를 제공할 수 있습니다.

FIRST-ART 팀은 스페인의 알타미라 동굴을 향후 샘플링 우선 순위로 지목했습니다. 이 동굴은 비범한 예술 작품의 집중도와 수천 년에 걸쳐 여러 세대의 예술가들이 그 표면에 흔적을 남겼을 가능성 때문입니다.

Reference: Bossoms Mesa, A. et al., “Ancient human DNA from rock art and cave wall surfaces in Iberia,” Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-59948-3

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