進化生物學
(進化生物學)은 文字 그대로
地球
相議
生物
의
鎭火
를 硏究하는 學問으로서, 現代
生物學
의 가장 基本이 되는 分科中의 하나이다. 진화란 生物의 多樣性을 形成해가는 過程을 뜻하며, 그 過程을 硏究하는 것이 進化生物學의 核心이다.
진화학
이란 生命의 歷史에 關한 學問으로, 그 始作은
찰스 다윈
의
進化論
으로 볼 수 있다. 現在는 進化가 觀察되는 事實이라는 것이 밝혀진 狀態이며, 進化의 速度와 方向을 決定하는 要因에 對한 硏究가 活潑히 이루어지고 있다.
[1]
進化는 生物의
歷史
灣을 다루므로
生命의 起源
은
化學進化
라는 다른 分野에서 다루고 있다. 進化生物學은 化學進化를 包含하지 않는 것이 一般的이며, 이는 種種 誤解를 낳지만, 化學進化는
生化學
의 分野로서 進化生物學과는 매우 다른 方式으로 硏究가 進行된다.
生物 進化의 說明
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鎭火(evolution)는 包括的으로는
生命
의 變化를 말한다. 過去와 現在의 生命體가 어떻게 다른가를 說明하고 왜 달라졌는가를 說明하는 分野가 進化論이라고 할 수 있다.
進化에 對한 理解를 위해서는 다음과 같은 核心的인 內容을 먼저 짚고 넘어갈 必要가 있다.
- 進化는 發展이 아닌 多樣性의 方向으로 이루어진다 : 生物이 進化했다(evolve)는 것은, 生物이 以前보다 나아졌다(Progress)는 뜻이 아니다. (生物이 只今까지 子孫을 남겼다 + 過去의 祖上과는 달라졌다.)라고 봐야 한다. 이 過程에서 機能의 追加는 勿論 削除도 일어나며, 複雜해지는 過程도 있으나 簡單해지는 過程도 存在한다. 進化를 進步와 混同하는 것은 가장 代表的인 誤解이다. 또 다른 代表的인 誤解는 進化했다, 라는 表現이 代表的이다. 生物은 進化를 選擇하지 않는다. 같은 種의 다양한 遺傳子 軍에서 自然이 特定 環境에 더 많은 後孫을 남기는 遺傳子를 選擇함이 鎭火로 나타난것이다. 다시 말해 自然이 主體이고 種은 客體이다. 自然이 選擇하는 것이지, 各 個體, 或은 種이 選擇하는 것이 아니라는 意味이다. 따라서 어떤 種이 어떻게 進化했다는 말은 잘못된 表現이다. 英語로는 몰라도 韓國語로는 進化를 當했다고 해야 그나마 正確한 意味에 가깝다.
- 種
槪念을 明確히 한다 : 우리가 말하는 分類學의 種(species) 槪念은, 常識的으로 우리가 生物을 나누는 基準과는 다른 槪念이며, 이 槪念 또한 相當히 不分明하다는 것을 記憶해 두어야 한다. 過去 種을 나누는 基準은 外部 形態가 一般的이었으나, 現在는 遺傳子를 基盤으로 分類하고 있다.
獅子
와
虎狼이
는 明白히 다른 종이나 서로 間에 (生殖能力이 없는) 새끼를 낳을 수 있고,
세인트버나드
와
치와와
는 같은 종이지만 크기의 差異로 인해 自然狀態에서는 서로 間에 새끼를 낳을 수 없다.
- 自然選擇
: 自然選擇은 特定 自然環境이 적합한 個體 或은 集團을 選擇한다는 槪念이다. 適合性(Fitness)이 가장 높은 個體나 集團을 自然이 選擇하며, 適合性은 主로 生存率과 繁殖率의 函數로 表現된다.
- 時間
: 進化는 時間이 지남에 따라 일어나는 現象이며, 이 '時間' 槪念은 人間이 理解하기에는 適切하지 못한 單位가 大部分이다. 5萬 年은 一般的으로 進化 또는 地質變異에서 '대단히 빠른' 時間單位가 될 수 있으며, 그럼에도 不拘하고 사람이란 종이 겪는 5萬 年과 한 사람의 뱃속에서 살아가는
大腸菌
에게
宿主
의 一生은 進化라는 觀點에서 거의 同一한 期間이 될 수 있다.
- 個體群 : 進化는 個體 水準에서 일어나는 것이 아닌, 種 集團 水準에서 世代를 이어가며 일어나는 現象이다. 個體는 사라질 수 있으나,
遺傳子
의 變異는 集團 속에 남게 된다.
- 人類와
大腸菌
은 같은 水準의 進化的 産物이다 : 大腸菌보다 發展한 것이 人類가 아니며, 다른 生命보다 優越한 生命이란 槪念은 意味가 없다. 系統圖에서 上位와 下位는 存在하지 않으며, 分類上 複雜하고 簡單한 것은 있으나 複雜한 것이 單純한 것보다 나은 것도 아니고 그 反對도 아니다.
過去에는 다음과 같은 疑問點들이 存在했다고 알려져 있었다
- 簡單한 原始生命體에서 다양한 構造를 가진 複雜한 細胞生命體가 形成되는 過程
- 單細胞 生物
에서
多細胞 生物
이 생겨나는 過程
그러나 現代에는 遺傳的 情報增加, 卽 多樣性의 增加와
群體
形成 等으로 이미 解決된 部分이다. 一般的으로, 生物의 進化過程은 다음과 같이 說明된다.
- 다양한 遺傳的 變異가 遺傳子 集團 內에 蓄積된다.
- 環境의 變化로 인한 壓力이 加해지는 過程에서, 遺傳的 變異에 依한 集團 內의 選擇이 이루어진다.
- 긴 時間동안의 選擇 結果, 遺傳子 集團 內의 遺傳的 變異가 元來 集團과 區分할 수 있을 程度로 뚜렷하게 달라진다.
이 過程은 一般的으로 同一한 時間 單位 안에서 이루어지지는 않으며, 急激한 外部 要因은 進化를 加速한다는 것이 化石을 통해 알려져 있다. (
캄브리아기 生物 大爆發
(cambrian explosion),
페름기
및
白堊紀
大滅種 等)
進化를 理解하기 위한 槪念 說明
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自然 選擇
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다양한 遺傳子를 갖고 있는 遺傳子 集團에서는 특정한 環境 아래에서 유리한 遺傳子와 그렇지 않은 遺傳子가 있을 수 있다. 萬一 '유리한 遺傳子'가 그 遺傳子를 가진 個體의 生存 및 繁殖能力에 影響을 줄 수 있다면, 다음 世代의 遺傳子 集團에는 '유리한 遺傳子'의 數가 더 많아질 것이다. 이때 '유리한 遺傳子'가 '
自然 選擇
(natural selection)'되었다고 말할 수 있다.
이때 '유리한 遺傳子'란, 單純히 子孫을 많이 남기는 데 유리한가 그렇지 않은가에 따라 決定된다. 비록 個體에는 害를 끼치는 遺傳子일지라도 子孫을 남기는 데 유리하다면 그것은 自然 選擇에 유리한 遺傳子이다.
이 槪念은 멘델의 優劣 槪念과 함께 자주 誤用되어 왔으므로 理解할 때 注意해야 한다. 또한
라마르크스
가 主張한 것으로 有名한 用不用說과 獲得形質 遺傳說과는 다른 繫念이다. 自然 選擇은 無作爲的 選擇이 强調되지만 그것과 다르게 用不用說은 무언가를 하고 싶은 意志대로 進化해 간다는 생각이므로 다른 槪念이라 볼 수 있다. 그렇다고 用不用說을 完全히 틀렸다고 보는 것은 잘못되었을 수 있다.
[1]
突然變異
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遺傳子는 바뀔 수 있다. 이미 알려진 바와 같이 放射線, 化學物質, 單純한 複寫過程의 失手 等에 依해 遺傳子가 바뀔 수 있으며, 이러한 遺傳的 變異는 外部의 壓力 - 選擇압 - 이 加해지지 않는 限 遺傳子 集團 안에 繼續 蓄積된다. 突然變異는 해로울 수 있으며, 生命體는 이러한 突然變異로부터 自身을 保護하기 위해 다양한 細胞 內 復舊裝置 및 發生 過程에서의 安全裝置를 마련하고는 있으나, 確率的인 問題로 突然變異는 繼續 蓄積된다.
種의 分化
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突然變異로 蓄積되는 遺傳子 集團 內의 遺傳的 多樣性은 自然選擇의 도움으로 世代가 지날수록 앞 世代와는 다르게 바뀐다. 또한 이러한 遺傳子 集團은 여러 要因으로 인해 서로 섞이지 못할 수 있으며 이런 境遇 한 遺傳子 集團과 다른 遺傳子 集團 안의 遺傳的 變異는 서로 다른 方向으로 가게 될 可能性이 높다. 서로 다른 選擇押이 加해진 두 遺傳子集團은 充分한 時間이 흐른 後 다시 遺傳的으로 섞일 수 없게 되며, 이렇게 된 境遇를 '種의 分化'라고 表現한다.
현대 進化 理論
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여러 生物學 分野에서 硏究·綜合한 현대 進化 理論은 大略 다음과 같다.
- 모든 進化 現象은
油田
忌祭와 自然 現象의 觀察을 통하여 說明할 수 있다.
- 鎭火는 漸進的인 過程을 통하여 이루어진다. - 鎭火는 小規模의 遺傳子
變異
의 發生과
自然選擇
이 持續된 結果다.
生物 種
사이 不連續性은 進化가 跳躍的으로 이루어졌기 때문이 아니라 持續的인
種分化
와
滅種
等에 依한 것이다.
- 進化가 일어나게 하는 가장 큰 要因은
自然選擇
이다. 어느 集團의
發現形質
이 環境에 적합하다면 그와 關聯된 遺傳子가 繼續하여 遺傳될 것이다.
테오도시우스 도브잔스키
가 提示한
遺傳子 不動
亦是 進化의 原因이 된다. (
中立 進化 理論
을 參照할 것)
- 生物 集團 사이에 存在하는
遺傳子 多樣性
은 自然 選擇이 이루어질 수 있는 바탕이 된다.
- 古生物學
의 硏究 結果
生物 進化의 歷史
에서 進化의 速度가 變化하며, 速度가 빠른 時期와 느린 時期가 번갈아 가며 發生하였다는 것을 알 수 있다. 다만 여기서 速度가 빠르게 進行되는 時期의 時間帶에서의 鎭火는 漸進的으로 이루어지며, 이 漸進性 亦是도 같은 速度로 進行되는 것이 아니라 變化의 影響을 받는다. (
團束平衡理論
을 參照할 것)
같이 보기
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各州
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外部 링크
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