진화를 이해하기 위한 개념 설명

자연선택

다양한 유전자를 갖고 있는 유전자 집단에서는 특정한 환경 아래에서 유리한 유전자와 그렇지 않은 유전자가 있을 수 있다. 만일 '유리한 유전자'가 그 유전자를 가진 개체의 생존 및 번식능력에 영향을 줄 수 있다면, 다음 세대의 유전자 집단에는 '유리한 유전자'의 수가 더 많아질 것이다. 이때 '유리한 유전자'가 '자연선택(natural selection)'되었다고 말할 수 있다. 이때 '유리한 유전자'란, 단순히 자손을 많이 남기는 데 유리한가 그렇지 않은가에 따라 결정된다. 비록 개체에는 해를 끼치는 유전자일지라도 자손을 남기는 데 유리하다면 그것은 자연선택에 유리한 유전자이다. 이 개념은 멘델의 우열 개념과 함께 자주 오용되어 왔으므로 이해할 때 주의해야 한다.

 

인간의 진화 모식도

돌연변이

유전자는 바뀔 수 있다. 이미 알려진 바와 같이 방사선, 화학물질, 단순한 복사 과정의 실수 등에 의해 유전자가 바뀔 수 있으며, 이러한 유전적 변이는 외부의 압력 - 선택압 - 이 가해지지 않는 한 유전자 집단 안에 계속 축적된다. 돌연변이는 해로울 수 있으며, 생명체는 이러한 돌연변이로부터 자신을 보호하기 위해 다양한 세포 내 복구 장치 및 발생 과정에서의 안전장치를 마련하고는 있으나, 확률적인 문제로 돌연변이는 계속 축적된다.

 

종의 분화

돌연변이로 축적되는 유전자 집단 내의 유전적 다양성은 자연선택의 도움으로 세대가 지날수록 앞 세대와는 다르게 바뀐다. 또한 이러한 유전자 집단은 여러 요인으로 인해 서로 섞이지 못할 수 있으며 이런 경우 한 유전자 집단과 다른 유전자 집단 안의 유전적 변이는 서로 다른 방향으로 가게 될 가능성이 높다. 서로 다른 선택압이 가해진 두 유전자 집단은 충분한 시간이 흐른 후 다시 유전적으로 섞일 수 없게 되며, 이렇게 된 경우를 '종의 분화'라고 표현한다.

 

현대 진화 이론

생물학의 제 분야에서 연구·종합된 현대 진화 이론은 대략 다음과 같이 요약된다.

모든 진화 현상은 유전 기제와 자연현상의 관찰을 통하여 설명될 수 있다.
진화는 점진적인 과정을 통하여 이루어진다. - 진화는 소규모의 유전자 변이의 발생과 자연선택이 지속된 결과이다. 생물 종 간의 불연속성은 진화가 도약적으로 이루어졌기 때문이 아니라 지속적인 종분화와 멸종 등에 의한 것이다.
진화가 일어나게 하는 가장 큰 요인은 자연선택이다. 어느 집단의 발현 형질이 환경에 적합하다면 그와 관련된 유전자가 계속하여 유전될 것이다. 테오도시우스 도브잔스키가 제시한 유전자 부동 역시 진화의 원인이 된다.
생물 집단 사이에 존재하는 유전자 다양성은 자연선택이 이루어질 수 있는 바탕이 된다.
고생물학의 연구 결과 생물 진화의 역사에서 진화의 속도가 변화하며, 속도가 빠른 시기와 느린 시기가 번갈아 가며 발생하였다는 것을 알 수 있다. 다만 여기서 속도가 빠르게 진행되는 시기의 시간대에서의 진화는 점진적으로 이루어지며, 이 점진성 역시도 같은 속도로 진행되는 것이 아니라 변화의 영향을 받는다.