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Genetic Drift

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32.4:

์œ ์ „์  ๋ถ€๋™

์•„๋งˆ๋„ ๊ฐ€์žฅ ์ž˜ ์•Œ๋ ค์ง„ ์ง„ํ™” ๊ธฐ์ž‘์ธ ์ž์—ฐ์„ ํƒ(natural selection)์€ ์ƒ์กด๊ณผ ์ƒ์‹์„ ํ–ฅ์ƒ์‹œํ‚ค๋Š” ํ˜•์งˆ(trait)์˜ ์œ ํ–‰์„ ์ฆ๊ฐ€์‹œํ‚ต๋‹ˆ๋‹ค. ํ•˜์ง€๋งŒ, ์ง„ํ™”๋Š” ๋‹จ์ง€ ํ˜ธ์˜์ ์ธ ํ˜•์งˆ๋งŒ ์ „ํŒŒํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์•„๋‹ˆ๋ฉฐ, ํ•ญ์ƒ ์ง‘๋‹จ์— ์ด์ต์ด ๋˜๋Š” ๊ฒƒ๋„ ์•„๋‹™๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ถ์€ ๊ณตํ‰ํ•˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋“คํŒ์—์„œ ๋งŒ์กฑ์Šค๋Ÿฝ๊ฒŒ ํ’€์„ ๋œฏ๊ณ  ์žˆ๋Š” ์‚ฌ์Šด์€ ๋ฒˆ๊ฐฏ๋ถˆ์— ์˜ํ•ด ์‹์‚ฌ๊ฐ€ ๋น„๊ทน์ ์œผ๋กœ ์ค‘๋‹จ๋  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋งŒ์•ฝ ์ด ๋ถˆ์šดํ•œ ์‚ฌ์Šด์ด 3๋งˆ๋ฆฌ๋ฐ–์— ์—†์—ˆ๋˜ ์ง‘๋‹จ์˜ ๊ฐœ์ฒด ์ค‘ ํ•˜๋‚˜๋ผ๋ฉด, ๊ทธ ์ง‘๋‹จ์˜ ์œ ์ „์ž ํ’€(gene pool)์€ 1/3์ด ์‚ฌ๋ผ์ง‘๋‹ˆ๋‹ค. ์ด์™€ ๊ฐ™์€ ๋ฌด์ž‘์œ„ ์‚ฌ๊ฑด์€ ํ•œ ์ง‘๋‹จ์—, ๋•Œ๋ก  ์—ฌ๋Ÿฌ ์„ธ๋Œ€ ๋™์•ˆ ์ง€์›Œ์ง€์ง€ ์•Š์„ ์ •๋„๋กœ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น  ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด ์ง„ํ™” ๊ธฐ์ž‘์„ ์œ ์ „์  ๋ถ€๋™(genetic drift)์ด๋ผ๊ณ  ๋ถ€๋ฆ…๋‹ˆ๋‹ค.

์œ ์ „์  ๋ถ€๋™์€ ์šฐ์—ฐํ•œ ์‚ฌ๊ฑด์œผ๋กœ ์ธํ•œ ์ง‘๋‹จ ๋‚ด ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž ๋นˆ๋„(allele frequency)์˜ ๋ณ€ํ™”์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž๋Š” ์œ ์ „์ž์˜ ๋ณ€์ด(variation)์ด๋ฉฐ, ๊ทธ ๋นˆ๋„๋Š” ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž๋ฅผ ๊ฐ€์ง„ ์ง‘๋‹จ ๋‚ด ๊ฐœ์ฒด์˜ ๋น„์œจ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์œ ์ „์  ๋ถ€๋™์€ ์œ ๋ฆฌํ•œ ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž, ์ค‘๋ฆฝ ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ  ์œ ํ•ดํ•œ ๋Œ€๋ฆฝ์œ ์ „์ž์˜ ๋นˆ๋„๋ฅผ ๋˜‘๊ฐ™์ด ๋ฐ”๊ฟ€ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค.

์œ ์ „์  ๋ถ€๋™์€ ์ถฉ๋ถ„ํžˆ ํฐ ์ง‘๋‹จ์—๊ฒ ๊ทน์ ์œผ๋กœ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ๋ถ€๋™์ด ๊ณ ๋ฆฝ๋œ ์ƒํƒœ์—์„œ ์ผ์–ด๋‚˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ์•„๋‹ˆ๋ผ ์ž์—ฐ์„ ํƒ๊ณผ ๊ฐ™์€ ๋‹ค๋ฅธ ์ง„ํ™”์  ๊ธฐ์ž‘๊ณผ ํ•จ๊ป˜ ์ผ์–ด๋‚˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํฐ ์ง‘๋‹จ์€ ๋งŽ์€ ๊ฐœ์ฒด๋ฅผ ์žƒ์„ ์ˆ˜ ์žˆ์ง€๋งŒ, ๋‚จ์•„์žˆ๋Š” ์œ ์ „์ž ํ’€์€ ์ž์—ฐ์„ ํƒ์ด ์ž‘์šฉํ•˜๊ธฐ์— ์ถฉ๋ถ„ํžˆ ๋‹ค์–‘ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

ํ•œํŽธ, ์œ ์ „์  ๋ถ€๋™์€ ์ž‘์€ ์ง‘๋‹จ์˜ ์œ ์ „์  ๋‹ค์–‘์„ฑ์„ ๊ธ‰๊ฒฉํžˆ ๊ฐ์†Œ ์‹œ์ผœ ํ‘œ๋ณธ์˜ค์ฐจ(sampling error)๋ฅผ ์ผ์œผํ‚ฌ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ํ‘œ๋ณธ์˜ค์ฐจ๋Š” ์ถ”์ถœ๋œ ํ‘œ๋ณธ์ด ์ง‘๋‹จ์„ ๋Œ€ํ‘œํ•˜์ง€ ์•Š์„ ๋•Œ ๋ฐœ์ƒํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ์ง‘๋‹จ์˜ ์ผ๋ถ€๊ฐ€ ์ œ๊ฑฐ์—ˆ์„ ๋•Œ, ๋‚จ์€ ๊ตฌ์„ฑ์›๋“ค์€ ์›๋ž˜ ์ง‘๋‹จ์˜ ์œ ์ „์  ๋‹ค์–‘์„ฑ์˜ ์ผ๋ถ€๋งŒ์„ ๋‚˜ํƒ€๋‚ผ ์ˆ˜ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ ๋” ํฐ ํ‘œ๋ณธ์ด ๋” ๋Œ€ํ‘œ์ ์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ๊ณผํ•™์ž๋“ค์€ ์‹คํ—˜์„ ์œ„ํ•ด ํ‘œ๋ณธ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์ตœ๋Œ€ํ™”ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์œ ์ „์  ํ‘œ๋ฅ˜์˜ ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ๊ทน๋‹จ์ ์ธ ์˜ˆ๋Š” ์ž์—ฐ์žฌํ•ด์™€ ๊ฐ™์€ ์žฌ์•™์ ์ธ ์‚ฌ๊ฑด์œผ๋กœ ์ธํ•œ ๋ณ‘๋ชฉํ˜„์ƒ(bottleneck effect)๊ณผ ๊ตฐ์ฒดํ˜•์„ฑ(colonization)์œผ๋กœ ์ธํ•œ ์ฐฝ์‹œ์ž ํšจ๊ณผ(founder effect)์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ๋‘ ๊ฒฝ์šฐ ๋ชจ๋‘, ๋” ํฐ ์ง‘๋‹จ์—์„œ ํŒŒ์ƒ๋œ ์ž‘์€ ์ง‘๋‹จ์€ ํ‘œ๋ณธ์˜ค์ฐจ๋ฅผ ์ผ์œผ์ผœ ์ง„ํ™”๋กœ ์ด์–ด์ง€๋Š”๋ฐ, ๋•Œ๋กœ๋Š” ๋œ ์œ ๋ฆฌํ•œ ํ˜•์งˆ์—์„œ ๋น„๋กฏ๋˜๊ธฐ๋„ ํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

Suggested Reading

Andrews, C. A. (2010) Natural Selection, Genetic Drift, and Gene Flow Do Not Act in Isolation in Natural Populations. Nature Education Knowledge. 3(10):5. [Source]

Pray, L. (2008) Genetic drift: bottleneck effect and the case of the bearded vulture. Nature Education. 1(1):61. [Source]