진화가 작동하는 방식

종 내의 다양성과 차이 증가

돌연변이 변화또한 진화의 원인일수

변이는 부정과 중립,긍정 효과까지 유발

입력시간 : 2019-07-20 17:59:01 , 최종수정 : 2019-07-23 15:43:50, 김태봉 기자

진화가 작동하는 방식


생식세포들은 유전자의 반을 취해서 이들을 섞는다.

두 번째 재조합은 수컷이 암컷을 수정시킬 때 일어난다.

부모 각각은 자신의 DNA50%, 다시 말하면 자신이 가진 특징의 50%를 주는 것이다. 이 후 이 유전자들은 재조합되거나 섞여서 새로운 후손이 탄생하는 것이다. 따라서 후손들은 무작위로 섞인 DNA를 가지게 되고, 부모의 특성들 또한 무작위적으로 발현된다.

 

바로 이 과정이 종 내의 다양성과 차이를 더욱 증가시켜준다. 하지만 돌연변이 또한 진화에서 중요한 요소다.

돌연변이는 DNA내에서 일어나는 무작위적인 변화인데, 이는 DNA내에서의 복제할 때 생기는 하나의 오류라고 볼 수 있다. 이런 오류는 독성물질이나 화학물질 혹은 방사능에 의해서 유발된다.

 

변이는 DNA의 일부가 바뀔 때 일어나는데, 대부분의 경우 암과 같은 질병을 유발시키는 부정적인 변화이지만 중립적이거나 긍정적 효과를 낳는 경우 또한 있다. 파란눈이 이런 변이의 대표적인 예가 되겠다.

 

변이가 유전되려면 먼저 이 변이가 생식세포에 정자와 난자에도 영향을 주어야한다. 생식세포에 포함된 DNA만이 후손들에게 전달되기 때문이다.

이것이 바로 우리가 x-ray촬영을 할 때 다른 부분이아닌 생식기를 보호하는 이유이기도 하다.

 

요약하자면 유전의 과정에서 생명체들은 DNA라는 형태로 자손들에게 자신의 특질을 전달하고 재조합과 변이가 DNA를 변화시키기 때문에 각 각의 새끼들이 다른 형제들과 다르게 보이게 됩니다. 또한 이를 통해 부모로부터 무작위적인 특성을 물려받게 되는 것이다.

여기서 '무작위적'라는 것이 핵심이다. 이 모든 과정들은 우연에 의해 발생한다. 무작위적인 재조합과 변이가 무작위적인 특성과 특질을 가진 개체를 만들어내고, 이런 개체들이 무작위적으로 섞여서 계속 전달 되는 것이다.

하지만 이 모든것이 우연이라면, 어떻게 살아있는 모든 생명체가 주위 환경에 이토록 완벽히 적응 할 수 있었을까?

 

예를 들면 자벌레나, 벌새, 씬벵이같은 동물들은 어떤가

정답은 처음에 언급했던 두 번째 요소에 있다. 바로 '선택'이다.모든 개체들은 자연선택의 영향을 받는다. 앞에서 살펴보았듯 모든 개체는 서로 서로 조금씩 다르다. 그리고 같은 종 내에서도 꽤 다양한 차이가 존재한다.

 

환경은 살아있는 생명체에 영향을 끼치며, 이러한 '선택 요소'란 포식자, 기생충, 종내의 다른 개체들, 독성물질, 서식지 혹은 기후의 변화 같은 것을 뜻한다. 선택은 각각의 개체가 겪는 과정이다.

 

각 개체는 자신만의 고유한 특징과 성질을 가지며 이런 조합들이 자신에게 주어진 환경에서 생존하는데 도움이 될 수도 안 될 수 도 있다.

이 환경에 적합하지 않은 조합을 가진 개체들은 도태되고 적합한 조합을 가진 개체들은 살아남아 자신의 강화된 특징과 성질을 물려 줄 수 있다.

 

이게 바로 다양성이 중요한 이유이며 동물들이 가능한한 많은 자손을 남기려고 그 많은 노력을 기울이는 이유다. 최소한 하나의 후손이라도 이런 자연선택의 과정을 겪어내고 살아남을 확률을 높이려는 것이다. 이를 통해사 자신의 종이 살아남을 확률을 최대화 하는 것이다.

 

외딴 섬에서 살고있는 되새들이 이에 대한 좋은 예가 되겠다.

이 새들은 과학계에서 가장 유명한 동물에 속하며 이들을 처음 발견한 찰스다윈의 이름을 따서 다윈핀치라고도 불린다. 이 새들의 이야기를 살펴보자.

몇백 년 전, 소수의 되새들이 아마도 큰 태풍에 의해 태평양 갈라파고스로 날려왔다.

이 섬은 되새들에게 있어서 전혀 새로운 환경이었을 것이다. 이들에게 있어서 풍부한 식량이 있고 천적이 없는 이곳은 천국과 같았을거다. 이들은 빠른 속도로 엄청난 번식을 했고, 얼마 지나지 않아 섬은 되새로 가득 차게 되었다. 따라서 섬 내의 먹이가 점 점 부족해지게 되었다.

 

되새의 낙원이었던 이곳은 기아에 시달리게 되었고, 친구들은 이제 경쟁자가 되었다. 바로 이 때 자연선택이 개입하였다. 이들은 조금씩 다른 형태의 부리를 통해서 서로 차이와 개별성을 갖추게 되었고 이를 통하여 이 새들은 나머지 동료들과 경쟁을 피할 수 있었다.

 

몇 몇 되새들의 부리는 땅에 있는 벌레들을 파내기에 좀 더 적합하게 되었고, 다른 새들의 부리는 씨앗의 껍데기를 부수기에 더 적합하게 되었다.

되새들은 결과적으로 생태학적 지위를 골라냈고, 이러한 지위는 극심한 경쟁으로부터 안전했다. 이들은 같은 지위를 사용하는 새들과 우선적으로 짝짓기를 하기 시작했다.

 

몇 세대가 지남에 따라 이러한 특징들은 강화되었고, 되새들은 이를 통해 자신들의 지위를 성공적으로 활용하게끔 되었다. 이제 벌레잡이 새들과 씨앗먹는 새들간의 차이가 너무 커져서 이제 상호간의 교배가 불가능 할 지경까지 왔다. 서로 다른 종이 생겨났다는 뜻이다.

 

오늘 날 갈라파고스 군도에는 14개의 다른 되새 종들이 존재한다. 이 각 각의 되새종들은 같은 공통된 뿌리에서부터 내려왔다. 지금까지 우리가 본 것이 진화를 통해 새로운 종이 탄생하는 과정이다.

 

유일한 개체간의 상호과정과, 과도한 수의 후손을 생산하는 것, 그리고 유전에서의 재조합과 돌연변이 마지막으로 선택을 통해서 이런 일이 일어났다.

이게 왜 그렇게 중요한가?

이것이 어떻게 다양한 생명체들이 탄생했는지, 그리고 이들이 어떻게 주어진 환경에 완벽하게 적응했는지를 설명해주기 때문이다.

그리고 이것은 우리 개개인에 관련된 것 이기도하다. 우리 모두는 35억년 동안의 진화의 결과물이며, 당신도 마찬가지다. 당신의 조상들은 생존하기 위해서 적응하고 싸워왔던 것이다.

이런 생존의 과정은 극도로 불확실한 것 이었고, 지금까지 살아왔던 종들의 99%가 모두 멸종했다는 사실을 생각해본다면, 당신 스스로가 얼마나 성공적인 결과물인지 알 수 있을거다.

 

공룡들은 모두 멸종해 버렸지만 당신은 이렇게 살아남아 이 영상을 보고 있다. 왜냐하면 당신은 오늘날 살아남은 다른 모든 생명체들처럼 믿기 힘들 만큼 특별한 존재기때문이다.이 우주에서 다시 만들어질 수 없는 유일한 존재다.

 

번역자: Kurzgesagt In a Nutshell

영상: Kurzgesagt In a Nutshell

출처: https://www.youtube.com/watch?v=hOfRN0KihOU

 

 

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