학문
처음부터감각적인철수
근데 자연선택이 법칙의 범주에 들어가기는 어려우려나요?
만약 이 우주에서 지구말고도 다른 행성에서 생명이라 부를 수 있는 것들이 존재한다면 그들도 자연선택에 의한 진화라는 개념이 존재하려나요?
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 말씀해주신 자연선택이 과연 자연법칙의 범주에 들어갈 수 있는지, 그리고 지구가 아닌 다른 행성에서도 생명체가 존재한다면 자연선택에 의한 진화가 일어날 것인지는 생물학뿐만 아니라 물리학과 우주생물학의 관점에서도 흥미로운 질문입니다. 우선 자연선택은 중력이나 열역학 법칙과는 성격이 다르지만, 생명체가 진화하는 과정을 설명하는 핵심적인 과학적 원리입니다. 또한 외계 생명체가 존재하고 특정 조건을 충족한다면, 지구와 다른 환경에서도 자연선택이 일어날 가능성이 높다고 생각할 수 있습니다.
먼저 자연선택이 자연법칙과 어떻게 다른지 말씀드리자면, 물리학에서 중력이나 열역학 법칙은 물질과 에너지가 특정 조건에서 어떻게 행동하는지를 설명합니다. 반면 자연선택은 개체들 사이에 유전 가능한 차이가 있고, 그 차이가 생존이나 번식 성공에 영향을 줄 때 특정 형질이 세대를 거치면서 더 흔해지는 현상을 설명합니다. 예를 들어 추운 환경에서 두꺼운 털을 가진 동물이 평균적으로 더 많은 자손을 남긴다면, 두꺼운 털과 관련된 유전적 특성이 다음 세대에 더 많이 전달될 수 있습니다. 이러한 변화가 여러 세대에 걸쳐 축적되면 집단 전체의 특성이 달라집니다. 이때 중요한 점은 자연선택이 중력처럼 모든 상황에서 똑같은 결과를 만들어 내는 법칙은 아니라는 것입니다. 추운 환경이라고 해서 모든 동물이 반드시 두꺼운 털을 갖게 되는 것은 아닌데요, 지방층이 발달하거나, 체구가 커지거나, 행동이나 서식지가 달라지는 방식으로도 추위에 적응할 수 있습니다. 어떤 형질이 유리한지는 환경과 생물의 특성에 따라 달라지기 때문입니다. 따라서 자연선택은 물리학의 보편적 법칙과 구별되지만, 유전과 번식의 차이가 존재하는 생명체 집단에서 작동하는 일반적인 진화 원리라고 할 수 있습니다. 진화생물학에서는 자연선택 외에도 돌연변이, 유전적 부동, 유전자 이동 등이 진화에 영향을 미친다고 설명합니다.
이때 다른 행성의 생명체에도 자연선택이 적용될지에 대해 말씀드리자며ㆍ, 현재까지 지구 밖 생명체가 확인되지는 않았으므로 확정적으로 말할 수는 없습니다. 다만 외계 생명체가 존재하고, 그들에게 번식과 유전이 가능하며, 개체 또는 개체군 사이에 유전 가능한 차이가 있다면 자연선택이 일어날 수 있다는 것이 합리적인 과학적 추론입니다. 이 조건들은 지구 생명체에만 국한된 특징이라기보다 자연선택이 성립하기 위한 기본 조건이기 때문입니다. 가령 어떤 행성에 액체 메탄이 존재하는 환경에서 생명체가 살아간다고 가정해 보았을 때, 그곳의 생명체가 메탄을 이용하는 독특한 생화학 체계를 가지고 있고, 번식 과정에서 형질의 차이가 유전된다면, 해당 환경에서 에너지를 더 효율적으로 얻거나 극한의 온도를 더 잘 견디는 개체가 번식에서 유리할 수 있습니다. 이 경우 지구의 생명체와 전혀 다른 생화학적 구조를 가졌더라도 자연선택과 유사한 과정이 일어날 가능성이 있는데요, 물론 메탄 기반 생명체가 실제로 존재한다는 뜻은 아니며, 가능한 외계 생명체를 상정한 가설적 예시입니다. 감사합니다.
결론부터 말씀드리면 자연선택은 공식처럼 명확히 기술되는 법칙보다는 조건이 맞으면 작동하는 논리적 알고리즘에 가깝습니다.
그러니 지구 외 다른 행성에서 생명체가 존재한다면, 그들 역시 자연선택에 의한 진화를 거칠 것으로 생각됩니다.
왜냐하면 외계 생명체도 결국 생명이라면 '자신을 복제하는 자기 복제기작', '복제 과정에서 차이가 발생하는 변이', '제한된 자원으로 인해 발생하는 선택 압력'이라는 3가지 요소를 가질 수 밖에 없을 것이기 때문이고, 우주 어디서든 이 세 조건이 갖춰지면 자연선택은 물리적 환경과 무관하게 발동합니다.
즉, 자연선택은 지구가 만든 우연이라기 보다 우주 보편적인 생명의 작동 원리이자 법칙이라 볼 수 있습니다.
안녕하세요, 처음부터감각적인철수님. 이중철 전문가입니다.
먼저, 자연선택은 물리학의 만유인력처럼 수학적이고 논리적인 필연성을 지닌 과학적 원리이며, 우주 어디에서든 스스로 복제하고 변이를 일으키며 환경과 상호작용하는 생명체가 존재한다면 그들 역시 자연선택을 통해 진화할 수밖에 없답니다.
■ 자연선택의 알고리즘적 성격과 과학 법칙으로서의 위상
우리가 흔히 진화론이라고 부르기 때문에 법칙보다 낮은 단계의 불확실한 가설로 오해하기 쉽지만, 과학에서 이론은 수많은 관찰과 실험으로 검증된 가장 탄탄한 설명 체계를 뜻합니다. 특히 자연선택은 세 가지 전제 조건만 충족되면 반드시 발생할 수밖에 없는 논리적 알고리즘과 같은데요.
첫째로 개체들 사이에 다양한 신체적 차이인 변이가 존재하고, 둘째로 그 차이가 다음 세대로 전달되는 유전이 가능하며, 셋째로 환경의 자원이 한정되어 번식 성공률에 차이가 발생한다면 환경에 더 적합한 형질이 집단 내에서 늘어나는 현상은 수학적으로 필연적입니다.
생물학에서는 다양한 환경 변수와 유기체의 복잡성 때문에 물리학처럼 수식 형태의 법칙이라는 단어를 자주 쓰지 않을 뿐이지, 원리적으로는 열역학 법칙이나 중력만큼이나 확고하고 보편적인 자연의 기본 법칙으로 인정받고 있답니다.
■ 보편적 다윈주의와 외계 생명체의 진화 메커니즘
이를 우주적 관점으로 확장한 학문적 개념이 바로 보편적 다윈주의입니다. 외계 행성에 사는 생명체가 지구 생물처럼 탄소 화합물이나 디엔에이(DNA) 구조를 사용하지 않고 완전히 이질적인 화학 물질로 이루어져 있더라도 상관없는데요. 물질을 흡수해 스스로를 복제하고 그 복제 과정에서 미세한 변이가 일어나며 살아가기 위한 에너지원이 무한하지 않다면, 척박한 외계 환경에서 살아남는 데 유리한 변이를 가진 복제자가 더 많은 자손을 남기는 과정은 저절로 진행됩니다. 현재 우주생물학계와 진화생물학계에서도 단순한 유기 분자 덩어리가 고도로 정교한 지적 생명체로 진화할 수 있는 유일한 메커니즘은 자연선택뿐이라고 보고 있거든요.
정리하자면,
자연선택은 변이와 유전 및 생존 경쟁이라는 조건만 갖춰지면 자동으로 작동하는 수학적이고 논리적인 자연법칙이며, 다른 행성의 생명체가 지구와 완전히 다른 원소로 만들어졌다 하더라도 복제와 적응 과정을 거치는 한 자연선택에 의한 진화는 우주 어디에서나 예외 없이 적용되는 가장 근본적인 생명 원리랍니다.
※ 질문자님을 포함하여 소중한 분들의 건강, 재산과 안전을 지키고, 혹시나 발생할 수 있을 다양한 문제 상황에 놓이지 않기 위해서라도 저를 포함하여 다양한 토픽에서 활동하는 모든 전문가분들의 아하 지식커뮤니티에서의 답변은 예외 없이 참고 용도로만 유용하게 활용하시기 바랍니다.😉