진화의ABC

마지막으로 [b]

[귤님]새 창으로 열기이 연재하기 시작한 진화의ABC.
...그래서 돌연변이나 유전자 흐름을 통해 새로운 유전자가 생겨나고 이 유전자들이 짝짓기나 자연선택을 통해 더 많이 퍼지면 집단 내의 유전자 빈도가 변하게 된다.

이 과정이 심하게 일어나면 과거에 같은 종이었던 개체끼리 짝짓기를 해도 자식을 낳을 수 없는 '생식적 격리'가 일어난다. 이제 이들은 서로 다른 종이 되는 것이다.

유전자의 복사과정은 매우 정확해서 돌연변이는 아주 낮은 확률로 발생한다. 게다가 대부분의 돌연변이는 생물에게 해롭다. 겉으로 봐도 다 비슷하고, 돌연변이도 잘 일어나지 않는다면 새로운 형질을 쉽게 나타나지 않을 것이다. 그래서 예전에는 진화가 매우 느리게 일어난다고 보았다.

...(중략)...

1966년 리처드 르원틴과 존 허비는 초파리(drosophila)의 유전자를 전기영동법으로 분류해봤다. 그러자, 초파리 유전자의 30%가 다형성을 띈다는 게 드러났다. 같은 해 해리 해리스가 인간 유전자를 대상으로 한 실험에서도 동일한 비율의 다형성이 발견됐다. 다형성은 생각보다 매우 흔했던 것이다.

DNA가 지문보다 더 정확하게 사람을 식별할 수 있는 것도 다형성 때문이다. 사람들의 유전자가 다 똑같다면 DNA로 식별하기가 쉽지 않을 것이다. 또 돌연변이가 일정한 비율로 일어나기 때문에 두 종의 유전적 차이를 비교해보면 이들이 언제 분화했는 지도 추정할 수 있다.

만약에 A형과 O형만 사는 나라에 O형만 걸리는 전염병이 수 백 년간 발생하면 당연히 O형은 급속도로 줄어들 것이다. 이 병이 O형을 5명 중 1명 꼴로 죽이기만 해도 불과 몇 세대면 O형은 거의 사라지고 만다. 여기까진 자연선택이 무척 빠르다.

그런데 수 백 세대가 더 지나도 O형은 좀처럼 없어지지 않는다. 왜냐하면 O형은 O와 O가 만나기 전까진 발현되지 않기 때문이다. 즉, 한쪽 부모에게서 O형 유전자를 물려받더라도 다른 부모에게 A형 유전자를 물려받으면 혈액형은 A형이기 때문에 전염병에 걸리지 않는다. 이 사람은 자식에게 O형 유전자를 물려줄 수 있을 것이다. 게다가 자연선택에 의해 도처에 A형이 널려있으므로 O형을 두 개 물려받을 가능성도 매우 희박해진다. 결과적으로 사람들은 거의 모두 A형일지라도 O형 유전자는 계속 전해지게 된다. 여러 종류의 치명적인 유전병들이 아직도 사라지지 않는 이유가 여기에 있다.

그럼 반대로 A형만 걸리는 전염병이 있다면 어떻게 될까. A형 유전자를 하나라도 가지고 있기만 하면 무조건 A형이 되므로 A형 유전자를 지닌 사람들은 모두 전염병의 위험에 노출된다. 결과적으로 A형 유전자는 순식간에 개체군에서 사라지고 만다. 그러나 문제는 전염병이 돌기 전 개체군에서 A형의 수가 굉장히 많은 경우다. 전염병에 강한 O형 유전자는 열성이기 때문에 다른 O형을 만나야만 혈액형을 O형으로 만든다. 그런데 O형을 두 개 물려받기가 힘들기 때문에 O형 유전자를 가지고 있어도 혈액형은 A형으로 나타나고, 결과적으로 자연선택은 A형 뿐만 아니라 O형 유전자까지 같이 없애버리는 결과를 낳는다.

그래서 자연선택만으로 한 집단의 유전자를 한 종류로 완전히 갈아치우기는 쉽지 않다. 여기에는 진화를 무지막지하게 밀어붙이는 다른 힘이 필요하다. 경우에 따라서는 그 '다른 힘'이 자연선택보다 더 강하게 진화를 일으키기도 한다. 그 '다른 힘'은 대표적인 경우로.. (다음 회에 계속)

개체군의 크기가 작다면 이런 과정은 더 빨리 일어난다. 인류가 멸망하고 단 10명의 남녀만 살아남았다고 하자. 그 중에 한 명만 A형이고 나머지는 모두 O형인데, 그 A형이 재수없이 뱀에 물려 죽으면 인류는 마음놓고 서로 헌혈할 수 있는 종으로 진화한다.

그래서 단지 똑같은 종이 멀리 떨어진 지역에 살기만 하더라도 서로 다른 종으로 분화하는 일이 벌어진다. 이유? 그냥 어쩌다보니 그렇게 된 일이다. 터무니 없게 들릴지도 모르겠지만 오히려 똑같은 종으로 남아있기가 더 힘들다.

....(중략)...

생물의 역사는 이렇게 주정뱅이가 비틀거리듯 걸어온 길이었던 것이다.


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