수백만 년에 걸친 지속적인 고고학 기록을 온전히 보존한 곳은 전 세계적으로도 극히 드뭅니다. 남아프리카공화국 칼라하리 사막에 위치한 원더워크(Wonderwerk) 동굴은 바로 그런 희귀한 장소 가운데 하나입니다. 아프리칸스어로 '기적'을 의미하는 원더워크 동굴은 세계에서 가장 오래된 동굴 거주지로 확인되었으며, 선사시대 인류의 불 사용과 도구 제작에 관한 가장 초기의 증거를 품고 있습니다.
국제 학술지 Quaternary Science Reviews에 게재된 새로운 연구에서 예루살렘 히브리 대학교와 토론토 대학교의 지질학자·고고학자로 구성된 연구팀이 이 놀라운 유적지의 연대를 확정했습니다. 주저자이자 히브리대학교 지구과학연구소의 론 샤르(Ron Shaar) 교수는 "이제 우리 인류 조상이 180만 년 전 원더워크 동굴 안에서 간단한 석기를 만들고 있었다고 확신을 갖고 말할 수 있습니다. 원더워크는 고대 올도완(Oldowan) 유적지 중에서도 독특한데, 260만 년 전 동아프리카에서 처음 발견된 도구 유형이 야외가 아닌 동굴 안에서 출토되었기 때문입니다"라고 설명했습니다.
연구팀은 주로 날카로운 조각과 절단 도구로 이루어진 올도완 석기에서 최초의 손도끼로 전환된 시기를 백만 년 이상 전으로, 그리고 선사시대 조상들이 동굴 내부 퇴적층에서 의도적으로 불을 사용했던 시기를 백만 년 전으로 각각 추정하는 데 성공했습니다. 후자가 특히 중요한 이유는, 초기 화재 사용 사례가 대부분 산불의 개입을 배제할 수 없는 야외 유적지에서 발견되기 때문입니다. 더욱이 원더워크 동굴에는 불에 탄 뼈와 퇴적물, 도구, 재 등 일련의 화재 잔해가 함께 보존되어 있어 인위적인 불 사용임을 뒷받침합니다.
동굴 퇴적물의 연대 측정은 인류 진화를 연구하는 고인류학 분야에서 가장 큰 난제 중 하나입니다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 연구팀은 석기, 동물 유해, 화재 잔해를 포함한 두께 2.5m의 퇴적층을 고지자기 연대 측정과 매장 연대 측정이라는 두 가지 방법으로 분석했습니다. 샤르 교수는 "동굴 벽에서 수백 개의 작은 퇴적물 시료를 조심스럽게 채취해 자기 신호를 측정했습니다"라고 밝혔습니다.
외부에서 동굴로 유입된 점토 입자가 선사시대 동굴 바닥에 쌓이면서 당시 지구 자기장의 방향 그대로 자화되었습니다. 샤르 교수는 "실험실 분석 결과 일부 시료가 현재 자기장 방향인 북쪽이 아니라 남쪽으로 자화되어 있는 것으로 나타났습니다. 이러한 자기 '역전'이 일어난 정확한 시기는 전 세계적으로 알려져 있기 때문에, 동굴 전체 지층의 연대를 밝히는 결정적인 단서가 됩니다"라고 덧붙였습니다.
아리 마트몬(Ari Matmon) 교수는 최초의 '인류'가 언제 이곳에 거주하기 시작했는지 확인하기 위해 두 번째 연대 측정 방법을 적용했습니다. 마트몬 교수는 "모래 속 석영 입자에는 동굴에 들어간 순간부터 작동하기 시작하는 지질학적 시계가 내장되어 있습니다. 실험실에서 입자에 포함된 특정 동위원소의 농도를 측정하면 모래알이 동굴에 유입된 지 얼마나 되었는지 추론할 수 있습니다"라고 설명했습니다.
원더워크 동굴에서 선사시대 인간 활동의 연대가 확정된 것은 광범위한 학문적 의미를 지닙니다. 원더워크 동굴 프로젝트 공동 책임자인 토론토 대학교의 마이클 차잔(Michael Chazan) 교수와 예루살렘 히브리 대학교 국립 자연사 컬렉션의 리오라 콜스카 호르비츠(Liora Kolska Horwitz) 교수는 "원더워크의 발견은 아프리카 대륙에서 인류 진화의 속도를 이해하는 데 중요한 전환점입니다. 원더워크 동굴에 대해 확고하게 확립된 시간 체계를 바탕으로 인류 진화와 기후 변화 사이의 연관성, 그리고 최초의 인류 조상 생활 방식의 진화를 계속해서 연구할 수 있습니다"라고 강조했습니다.
칼라하리 사막 남쪽 가장자리에 위치한 원더워크 동굴은 과거와 현재의 사람들에게 동굴의 문화적 중요성을 입증하며, 지역 사회에 깊은 영적 의미를 지닌 장소이기도 합니다. 원더워크 동굴 연구 프로젝트는 이 독특한 유적지의 교육적·문화적 잠재력을 개발하기 위해 해당 지역을 보호하고 인근 주민들과 긴밀히 협력하는 데 최선을 다하고 있습니다.
