진화와 자연 선택
집단 안의 유전적 변이와 세대 간 변화
진화는 여러 세대에 걸쳐 집단의 유전적 구성이나 형질 빈도가 변하는 현상입니다. 같은 종의 개체 사이에는 유전되는 차이가 있을 수 있습니다. 돌연변이와 감수분열 중 유전자 조합의 재편성은 변이를 만드는 원인입니다.
개체 한 마리가 자라거나 환경에 적응하는 것 자체를 진화라고 부르지 않습니다. 진화를 관찰하는 단위는 세대를 거쳐 변하는 집단입니다. 변화가 일어나려면 유전될 수 있는 차이와 생존·번식의 차이가 연결되어야 합니다.
자연 선택: 번식 차이가 집단의 비율을 바꾼다
자연 선택은 특정 환경에서 유전되는 형질 차이가 생존과 번식의 차이로 이어져, 그 형질과 관련된 유전 변이가 집단에서 더 흔해지는 과정입니다. 자연 선택은 생물이 필요로 하는 돌연변이를 만들어 주지 않습니다. 이미 존재하는 변이 또는 새로 생긴 변이 중 환경에서 더 많은 자손을 남기는 것이 다음 세대에 더 많이 전달됩니다.
환경이 바뀌면 유리한 형질도 달라질 수 있습니다. '적합도'는 강함이나 오래 사는 정도가 아니라, 특정 환경에서 다음 세대에 유전 정보를 남기는 상대적 성공을 뜻합니다.
1) 항생제 사용 전 집단에는 내성이 다른 세균이 있었거나, 복제 과정에서 내성 변이가 생길 수 있습니다.
2) 항생제 환경에서는 내성 세균이 상대적으로 더 많이 살아남아 번식합니다.
3) 살아남은 세균의 자손에도 내성이 전달되므로 세대가 지나며 집단에서 내성의 비율이 커집니다. 개별 세균이 필요해서 내성을 의도적으로 만든 것은 아닙니다.
진화의 증거와 설명의 범위
화석의 시간 순서, 생물의 해부학적 상동 구조, 발생 과정의 공통점, DNA 서열의 유사성은 생물 집단의 변화와 공통 조상을 뒷받침하는 여러 증거입니다. 각 증거는 서로 보완되며, 하나의 표본만으로 모든 세부 계통을 확정하지는 않습니다.
자료를 읽을 때는 관찰한 변이가 유전 가능한지, 환경에 따라 번식 차이가 있었는지, 여러 세대에 걸쳐 집단의 비율이 어떻게 바뀌었는지 확인합니다. 자연 선택은 생물의 복잡성이 반드시 한 방향으로 증가한다는 뜻도 아닙니다.
핵심 요약
- ✓진화는 유전되는 변이와 번식 차이가 세대에 걸쳐 집단의 유전적 구성을 바꾸는 현상이다.
- ✓자연 선택은 특정 환경에서 번식 성공이 높은 유전 형질의 비율을 높인다.
- ✓개체가 필요에 따라 돌연변이를 만들어 진화하는 것은 아니다.
- ✓화석·상동 구조·DNA 비교 등 서로 다른 자료가 진화와 공통 조상을 뒷받침한다.