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31.1: 자연선택이란 무엇인가?
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What is Natural Selection?
 
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31.1: 자연선택이란 무엇인가?

자연선택(natural selection)은 생존을 촉진하는 형질(trait)을 가진 개체들이 더 높은 비율로 번식하는 진화 과정입니다. 이러한 유리한 형질은 개체군이나 종에서 더 흔하게 나타납니다. 자연적으로 선택된 형질은 처음에는 무작위 유전자 돌연변이(mutation)를 통해 발생합니다. 선택이 이루어지려면 개체군 내에 변이(variation)가 있어야 하며, 변이를 제어하는 형질이 유전될 수 있어야 하며, 형질의 변이에 대한 진화적 이점이 있어야 합니다.

자연선택 이론

자연선택은 환경에 더 잘 적응한 개체가 선호되는 현상입니다. 찰스 다윈(Charles Darwin)은 1859년에 출판한 종의 기원(On the Origin of Species)에서 자연선택 과정을 다음과 같이 설명했습니다.

“생존을 위한 투쟁으로 인해 어떤 종의 개체, 다른 유기체 및 외부 자연과의 무한히 복잡한 관계에서 어느 정도 이익이 된다면, 어떠한 변이라도, 아무리 경미하고 무슨 원인에 의해 생겼든, 그 개체의 보존에 영향을 미칠 것이며, 일반적으로 자손에게 유전될 것이다. 따라서 자손은 주기적으로 태어나는 종의 많은 개체 중에서 살아남을 수 있는 더 나은 기회를 얻게 되지만, 소수의 개체만 살아남을 수 있다. 나는 각각의 변이가, 만약 유용하다면, 보존되는 이 원칙을 인간의 선택에 비유해 자연선택이라고 부르겠다.”

자연선택을 언급할 때 흔히 사용되며 종종 다윈에게 잘못 귀속되는 “적자생존(survival of the fittest)”이라는 말은 다윈과 동시대에 살았던 허버트 스펜서(Herbert Spencer)에 의해 만들어졌다는 것도 주목할 필요가 있습니다. 다윈은 나중에 그의 출판물에 이 단어를 쓰기 시작했습니다.

자연선택에 의한 진화 이론이 막 나왔을 당시, 다윈은 선택에 의해 작용하는 유전적 형질이 유전자(gene)라는 것을 알지 못했습니다. 이 지식은 그레고르 멘델(Gregor Mendel)이 1865년 “식물교잡 실험(Experiments in Plant Hybridization)”을 출판하고 세상에 유전학을 소개한 후에 나오게 됩니다.

자연선택의 조건

첫째, 자연선택이 일어나려면 형질 변이가 있어야 합니다. 예를 들어 눈덧신토끼(snowshoe hare)는 봄과 여름에 갈색이지만, 겨울엔 털이 흰색으로 바뀝니다. 둘째, 형질은 또한 진화적인 이점이 있어야 합니다. 색이 변하지 않고 갈색으로 남아있는 토끼는 눈 위에서 포식자들에게 더 쉽게 보여서 생존하고 번식할 가능성이 작습니다. 셋째, 형질이 유전될 수 있어야 합니다. 눈덧신토끼의 경우 Agouti 유전자의 단일 위치에 있는 변이에 자연선택이 작용합니다.

흥미롭게도 기후 변화가 눈 내리는 기간에 미치는 영향이 선택압(selection pressure)을 변화시키고 있다는 증거가 있습니다. 몇몇 토끼 개체군의 개체들은 일 년 내내 갈색 털을 유지하는 것으로 되돌아가고 있습니다. 일반적으로 개체군 내 여러 세대에 걸쳐 발생하는 이 과정을 적응 진화(adaptive evolution)라고 합니다.


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