생물의 진화에서 유전적 부동은 어떤 형태의 진화를 말하는 것인가요?
생물의 진화에서 유전적 부동이라는 것이 있던데
유전적 부동은 진화를 할 때 어떤 요소로 진화를 하고 어떤 방식으로 진화가 진행되는 것을 말하는 것인가요?
진화에서 유전적 부동이라는 것이 의미하는 것이 무엇인지요?
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
유전적 부동은 선택 압력없이 무작위로 대립 유전자의 빈도가 변하는 현상이랍니다.
즉, 우연한 표본 효과로 집단이 진화하는 비적응적 과정이랍니다.
1명 평가유전적 부동은 한 개체군 내에서 특정 유전자의 빈도가 우연한 사건에 의해 변화하는 현상을 말합니다.
이는 자연 선택과는 달리, 환경에 대한 적응도나 생존에 유리한 형질과는 무관하게 순전히 무작위적인 확률에 따라 발생합니다. 특히 개체군 규모가 작을수록 그 효과가 크게 나타나는데, 다음 세대로 유전될 유전자의 표본이 작아지기 때문입니다.
유전적 부동은 개체군의 유전적 다양성을 감소시키며, 생존에 유리하거나 불리한 형질과 관계없이 유전자의 빈도를 바꾸거나 심지어 특정 유전자를 완전히 사라지게 만들 수도 있습니다.
그래서 자연 선택만으로는 설명할 수 없는, 무방향적인 진화가 진행될 수도 있습니다.
대표적으로 소수의 개체가 새로운 집단을 형성할 때 발생하는 창시자 효과와 재해 등으로 인해 개체수가 급감할 때 나타나는 병목 현상이 있습니다. 이처럼 유전적 부동은 진화의 무작위성을 설명하는 개념이죠.
1명 평가유전적 부동이란 자연선택과 달리 순전히 무작위적인 우연에 의해 집단 내 유전자 빈도가 변하는 진화의 한 방식입니다. 이는 특히 개체 수가 적은 집단에서 뚜렷하게 나타나는데, 우연한 사건으로 특정 유전자를 가진 개체들이 더 많은 자손을 남기거나 남기지 못하면서 대립유전자의 빈도가 변하게 됩니다. 대표적인 예로는 재해로 개체 수가 급감하며 유전적 다양성이 줄어드는 병목 효과나, 소수의 개체가 이주하여 새로운 집단을 형성할 때 나타나는 창시자 효과가 있으며, 이러한 과정은 생존에 유리하지 않은 형질이 고정되거나 유용한 형질이 사라지는 결과를 낳기도 합니다.
1명 평가안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
유전적 부동은 환경에의한 적응이 아니라, 작은 집단에서 유연한 표본효과로인해서 대립유전자의 빈도가 세대에따라서 무작위로 변해가는 진화과정을 말합니다.
즉, 자연선택과는달리 적응적인 의미없이 우연에의해서 특정 유전자가 고정되거나 소비되는 비적응적 진화를 말합니다.
1명 평가생물의 진화를 설명할 때에는 몇 가지 서로 다른 메커니즘이 존재하는데요, 유전적 부동은 그중 하나로 자연선택과는 다른 메커니즘을 의미하는 개념입니다.
우선 유전적 부동은 확률적 요인에 의해 집단 내 대립유전자 빈도가 변하는 현상을 말하는데요 즉, 특정 형질이 생존이나 번식에서 더 유리해서 퍼지는 것이 아니라, 무작위적인 사건 때문에 어떤 유전자가 더 많이 전해지고 다른 유전자는 사라지는 과정을 뜻합니다.
이러한 유전적 부동이 일어나는 방식으로는 '표본 추출 효과'가 있는데요, 세대를 거듭하며 부모 세대의 대립유전자가 자식 세대로 완전히 같은 비율로 전달되지 않고, 확률적 차이 때문에 비율이 조금씩 달라지게 되며, 이때 작은 집단일수록 이 효과가 크게 나타납니다. 다음으로 '병목 효과'가 있는데요, 이는 전염병, 자연재해, 서식지 파괴 등으로 개체 수가 급격히 줄어들면, 살아남은 개체들이 가진 유전자 구성이 다음 세대의 유전적 구성을 좌우하게 되는데, 이때 원래 집단의 유전적 다양성 상당 부분이 우연히 사라질 수 있습니다. 마지막은 '창시자 효과'로 소수의 개체가 새로운 지역에 이주하여 새로운 집단을 만들면, 이 집단의 유전자는 원래 집단의 유전자 풀을 온전히 반영하지 못합니다. 예를 들자면 섬으로 이동한 몇 마리 새가 새로운 집단을 이루면, 그 유전적 특성이 섬 개체군의 전체 특징으로 고착될 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 질문자님.
이중철 과학기술전문가입니다.🙂
진화의 흥미로운 개념 중 하나인 유전적 부동(Genetic drift)에 대해 궁금해하시는군요.
진화의 큰 두 가지 원리 중 하나인 유전적 부동에 대해 최대한 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨
1. 질문의 요지
생물의 진화에서 '유전적 부동'이 어떤 원리와 방식으로 진행되는지, 그리고 진화에서 갖는 의미가 무엇인지 궁금해하시는군요.
2. 답변
가장 중요한 점: 유전적 부동은 '집단의 크기가 작을 때' 일어나는 '우연한 사건'에 의해 유전자 빈도가 변화하는 진화의 한 형태를 말합니다.
3. 구체적인 설명 및 근거
이유: 진화는 유전자의 변화를 의미합니다. 진화의 주요 원리로는 자연 선택과 유전적 부동이 있습니다. 자연 선택은 환경에 더 잘 적응한 개체가 살아남아 유전자를 물려주는 '방향성 있는' 진화입니다. 반면, 유전적 부동은 어떤 개체가 더 강하거나 약해서가 아니라, 단순히 '운이 좋아서' 유전자를 남기는 '무작위적인' 진화입니다.
4. (참고) 실제 사례/대응방안 등
유전적 부동의 원리:
- (작은 집단) 유전적 부동은 주로 개체 수가 적은 집단에서 두드러지게 나타납니다. 예를 들어, 10마리의 개체로 이루어진 작은 집단에서 우연히 5마리가 번식을 하지 못하고 죽는다면, 이 5마리가 가지고 있던 유전자는 우연히 사라지게 됩니다.
- (유전자 빈도의 변화) 이로 인해 다음 세대에는 살아남은 5마리의 유전자만 남게 되므로, 집단 전체의 유전자 빈도가 우연히 바뀌게 됩니다.
유전적 부동의 유형:
- (창시자 효과(Founder Effect)) 작은 무리의 개체들이 원래 집단에서 떨어져 나와 새로운 지역에 정착할 때 발생합니다. 이 작은 무리가 가진 유전자 풀은 원래 집단의 유전자 풀과 달라지게 됩니다. 예를 들어, 무작위로 뽑힌 몇몇 사람들이 새로운 섬에 정착하면, 그들의 유전자 비율은 원래 대륙의 사람들과는 다르게 됩니다.
- (병목 효과(Bottleneck Effect)) 지진, 홍수, 산불 등 급격한 환경 변화로 인해 집단의 크기가 크게 줄어들 때 발생합니다. 이때 살아남은 소수의 개체들이 원래 집단의 유전자를 대표하지 못하므로, 유전자 다양성이 크게 감소합니다.
진화에서의 의미:
- 유전적 부동은 적응적 진화는 아니지만, 집단의 유전자 다양성을 변화시켜 새로운 종의 탄생에 기여할 수 있습니다. 특히 작은 섬이나 고립된 지역에서 새로운 종이 발생하는 원인이 되기도 합니다.
5.결론
유전적 부동은 생존에 유리한 형질을 선택하는 것이 아니라, 우연한 사건으로 인해 유전자의 빈도가 변화하는 비선택적 진화입니다.
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궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.
언제든지 더 궁금한 것이 생기면 똑똑 문을 두드려 주세요~.👋
이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂
감사합니다.