Changes in parameters of skulls from different historical periods and the use of these data by Azerbaijani anthropologists in practice

당신이 탐정이라고 상상해 보십시오. 하지만 범죄를 해결하기 위해 지문이나 DNA를 사용하는 대신, 오직 인간의 해골만을 이용해 '시간'의 미스터리를 해결하는 탐정 말입니다. 이것이 바로 인류의 신체가 수천 년 동안 어떻게 변화해 왔는지를 연구하는 과학의 한 분야인 물리 인류학의 세계입니다. 이들의 주요 도구 중 하나는 **두개측정학(craniometry)**인데, 이는 단순히 캘리퍼스와 자를 사용하여 해골의 크기와 모양을 측정하는 것을 일컫는 멋진 표현입니다. 과학자들은 인간의 머리가 정지해 있는 것이 아니라, 세대를 거치며 형태가 변한다는 사실을 오래전부터 알고 있었습니다. 이 과정을 **형태역동학(morphodynamics)**이라고 합니다. 이것을 강에 비유해 보십시오. 물(우리의 조상들)은 끊임없이 흐르지만, 강의 바닥 모양(우리 해골의 특징)은 흐름이 바뀜에 따라 미세하게 변합니다. 때로는 강폭이 넓어지기도 하고, 때로는 더 깊어지기도 하며, 때로는 급격한 방향 전환을 하기도 합니다. 이러한 변화는 이주, 다른 집단과의 혼합, 또는 단순히 진화라는 느린 행보와 같은 거대한 사건들 때문에 발생합니다. 하지만 여기서 까다로운 문제가 있습니다. 만약 땅속에서 날짜가 적혀 있지 않은 해골을 발견했다면, 그것이 500년 전의 것인지 아니면 1,500년 전의 것인지 어떻게 알 수 있을까요? 이 연구가 풀고자 하는 퍼즐이 바로 이것입니다.

당신이 곧 읽게 될 이 논문은 아제르바이잔에서 발견된 해골이라는 '타임캡슐'을 열기 위해 설계된 마스터 키와 같습니다. 아나르 이브라기모프(Anar Ibragimov)가 이끄는 연구진은 1세기(2,000년 이상 전)부터 20세기(현대)에 이르는 다양한 역사적 시기의 335개 해골을 대규모로 수집했습니다. 그들은 단순히 해골을 관찰한 것이 아니라, 이마의 너비, 턱의 각도, 안와(눈구멍)의 크기 등 74가지의 서로 다른 형질을 극도로 정밀하게 측정했습니다.

수치를 분석한 결과, 그들은 매우 흥-미로운 사실을 발견했습니다. 해골의 대부분의 특징은 수 세기에 걸쳐 거의 변하지 않고 유지되었지만(마치 거의 변하지 않는 가업의 유산처럼), 21가지 특정 형질(12개의 측정값과 9개의 계산된 비율)은 카멜레온처럼 변덕스러웠습니다. 즉, 눈에 띄게 변화했습니다. 예를 들어, 17세기의 해골은 89세기의 해골과 달랐고, 89세기는 다시 1417세기의 해골과 달랐으며, 마지막으로 현대인인 20세기의 해골은 그들만의 독특한 "외형"을 가지고 있었습니다.

연구팀은 이 변화하는 형질들이 생물학적 시계와 같다는 것을 깨달았습니다. 이를 증명하기 위해 그들은 **판별 분석(discriminant analysis)**이라는 수학적 기법을 사용했습니다. 거대한 보이지 않는 3차원 격자가 공간에 있다고 상상해 보십시오. 연구진은 해골의 측정값을 입력하면 이를 격자 위의 단일 점으로 표시하는 특별한 공식(일련의 방정식)을 만들었습니다. 점이 어디에 떨어지느냐에 따라 특정 "구역" 또는 "팔분면"에 속하게 됩니다.

• 점이 **빨간색 구역(Red Zone)**에 떨어지면, 그 해골은 1~7세기 소속일 가능성이 높습니다.
• 점이 **초록색 구역(Green Zone)**에 떨어지면, 8~9세기 소속일 확률이 높습니다.
• **진홍색 구역(Crimson Zone)**은 14~17세기를 나타냅니다.
• **파란색 구역(Blue Zone)**은 현대인인 20세기를 위한 것입니다.

연구진은 이 "타임머신"을 모델 구축에 사용하지 않았던 44개의 해골 집단에 테스트했습니다. 결과는 성공의 정도가 제각각이었습니다! 가장 오래된 해골들에 대해서는 **92%**의 정확도로 시대를 맞혔고, 현대 해골들에 대해서는 **83%**의 정확도를 보였습니다. 하지만 완벽하지는 않았습니다. 중간 단계 그룹들의 경우 정확도가 약 **70~80%**로 떨어졌으며, 가끔 해골이 잘못된 구역에 떨어지거나 모델이 추측할 수 없는 "무인 지대(no-man's-land)"에 놓이기도 했습니다.

연구진은 이 방법이 탄소 연대 측정이나 역사적 기록을 대체하는 마법 지팡이가 아님을 강조하며 주의를 기울였습니다. 그들은 이러한 방법을 고고학이나 법의학 현장에 적용하는 것은 **"성급한 단계(rash step)"**라고 명시적으로 경고했습니다. 대신, 그들은 이를 인류학자가 현장에서 객atic적인 테스트를 위해 실험실로 보내기 전, 역사적 시기에 대한 대략적인 아이디어를 얻기 위해 수행하는 **"신속한 예비 진단(express-diagnosis)"**으로 간 view하고 있습니다. 또한 그들은 관찰된 변화가 주로 단두화(brachycephalization)(해골이 더 둥글고 넓어지는 현상) 과정에 의한 것이며, 이 현상이 14세기를 기점으로 안정화되었다는 점에 주목했습니다. 흥미롭게도, 아제르바이잔의 인구 집단은 지난 600년 동안 해골 형태를 뒤섞을 만큼의 대규모 침략이나 혼합 없이 매우 안정적이었다는 것을 발견했습니다.

그렇다면 핵심은 무엇일까요? 이 논문은 해골의 단 12가지 특정 특징을 측정하여 수학적 공식에 대입함으로써, 과학자들이 그 사람이 어느 역사적 시대에 살았는지에 대한 강력한 단서를 얻을 수 있음을 시사합니다. 이것은 고전적인 측정 방식과 현대 수학 사이의 가교 역할을 하며, 주의해서 사용한다면 우리의 뼈 속에 숨겨진 이야기를 듣는 유쾌하면서도 진지한 새로운 방법을 제공합니다.