학문
처음부터감각적인철수
닭이 먼저냐 알이 먼저냐에서 궁금한 점
진화생물학적으로 닭의 조상이 낳은 알에서의 유전적 변이로 인해서 현대의 닭으로 진화했다고 다른 질문에서 답변하신걸 봤는데, 그럼 계통수를 더 타고 올라가서 '알'을 낳는 닭의 조상 계통들 중에서 최초라고 할 수 있는 종이 있다면 그 종에서도 똑같이 알이 먼저인지 여쭤보고 싶습니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 계통수를 계속 거슬러 올라가더라도 기본적으로는 알이 먼저라고 할 수 있으나, 이때 알과 종의 탄생을 어떻게 정의하는지가 중요합니다. 닭이 먼저냐, 알이 먼저냐에서 알이 먼저라고 말하는 이유는, 최초의 닭이 닭이 아닌 조상이 낳은 알 속에서 발생한 유전적 변이를 통해 태어났기 때문이며, 이 논리를 닭의 조상, 그 조상의 조상으로 계속 적용해도 마찬가지입니다. 예를 들어, 어떤 종 A가 있고 이 종의 후손으로 새로운 종 B가 진화했다고 가정해 보았을 때, 진화는 갑자기 일어나는 것이 아니라 세대를 거치며 조금씩 유전적 변화가 축적되는 과정입니다. 따라서 종 A의 마지막 세대 개체가 낳은 알 속에서 태어난 자손 중 일부를 우리가 종 B라고 분류하게 됩니다. 즉, 최초의 종 B는 종 A가 낳은 알 속에서 태어나므로, 종 B의 관점에서는 항상 알이 먼저인 것입니다. 말씀하신 것처럼 알을 낳는 동물의 가장 최초 조상에서는 어떨까?라는 문제에 대해서는 알의 정의를 생각해 보아야 합니다.
만약 알을 새의 달걀처럼 단단한 껍데기를 가진 구조로 한정한다면, 그런 알은 파충류의 조상 단계에서 처음 진화했습니다. 이 경우에도 최초의 껍데기 있는 알은 그 이전 조상이 낳은 번식 구조에서 점진적인 변화가 축적되어 생겨났을 것이므로, 알이 먼저라고 할 수 있습니다. 반대로 알을 배아를 보호하는 구조 안에서 발생하는 모든 형태의 생식세포로 넓게 정의하면, 알은 척추동물보다 훨씬 이전부터 존재했습니다. 물고기, 무척추동물, 심지어 다세포 생물의 초기 단계에서도 난자를 통해 번식했기 때문에, 이 관점에서는 알이 닭보다 수억 년 이상 먼저 등장한 셈입니다. 또한 더 나아가 최초의 알은 어떻게 생겼는가?에 대해서는 현대 진화생물학으로도 명확한 경계를 정하기 어렵습니다. 최초의 알 역시 어느 한 세대에서 갑자기 나타난 것이 아니라, 더 단순한 생식 방식에서 점진적으로 변화한 결과이기 때문이며, 최초의 알을 특정 개체나 특정 세대로 정확히 지정하기는 어렵습니다. 즉 진화에는 명확한 경계선이 거의 없으며, 닭과 닭의 조상 사이에도, 최초의 알과 그 이전 생식 방식 사이에도 어느 순간 완전히 달라졌다고 말할 수 있는 지점은 없습니다. 감사합니다.
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채택된 답변결론부터 말씀드리면 진화론적 입장에서 진화의 족보를 아무리 거슬러 올라가도 결론은 여전히 알이 먼저입니다.
약 3억 4천만 년 전, 물 밖 건조한 육지에 번식하기 위해 단단한 껍데기를 가진 최초의 알(양막란)이 진화했습니다.
이 최초로 알을 낳은 종의 탄생 역시 성체가 먼저 변한 것이 아니라 유전적 변이에서 시작되었고, 그 직전 조상 생물이 교배할 때, DNA 복제 과정이나 생식세포에서 돌연변이가 일어난 것입니다.
이 변이로 인해 부모의 몸속에서 이전에 없던 단단한 껍데기를 만드는 수정란이 형성되었으며, 비록 부모는 알을 낳았을 뿐이지만, 유전자가 바뀐 그 알 자체가 이미 새로운 최초의 종이 되는 것입니다.
즉, 새로운 종의 시작점은 언제나 부모 세대의 몸을 빌려 탄생한 세포 형태의 알 단계입니다.
진화는 성체가 먼저 변하는 것이 아니라 알 단계에서 새로운 유전자로 시작되는 과정이기 때문입니다.
물론 다른 학문이나 생물학에서도 진화론이 다른 가설을 우위로 생각한다면 다른 결론이 나올 수 있지만, 진화론적 관점에선 계통수의 어느 시작점을 짚더라도 항상 알이 먼저 존재할 수밖에 없습니다.
반갑습니다, 철수님. 이중철 과학기술전문가입니다.
질문자님께서 진화생물학의 핵심을 짚는 아주 깊이 있는 질문을 주셨군요.
짧게 답변 먼저 말씀드리자면, 계통수를 아무리 타고 올라가서 '알을 낳는 최초의 조상 종'에 도달하더라도 '진화생물학적 관점에서의 답변'으로는 변함없이 '알이 먼저다'입니다.
그 이유를 질문자님의 질문 내용에 맞추어 계통학적, 진화론적 근거를 바탕으로 논리적으로 설명해 드리겠습니다. 더불어, 전문가로서 이미 체계적으로 정리했었던 근래 답변 내용도 쉽게 참조하실 수 있도록 한눈에 보기 좋은 핵심 정리표와 링크를 서두에 먼저 첨부 드리겠습니다.
■ 참조: (핵심 정리표) 관점 및 시기별 주류 연구 결론
[전문가의 한마디] 각 관점별 구체적인 연구 결과(영국 연구팀 및 최신 논문)와 이해를 돕는 쉬운 비유 등 더욱 상세한 내용이 궁금하시면, 이전에 제가 아하에서 작성했었던 아래 답변 링크를 참고하시면 더욱 흥미로우실 겁니다.
▶참조용 아하 답변 링크: https://www.a-ha.io/questions/4840b2433a165c80833e6ef4ffe163ae#42aaaa39b1ebc41988238456c175866d
1. 계통수(Tree of Life)로 보는 '알'의 역사: 닭보다 수억 년 앞선 알
진화의 시간선에서 '알(정확히는 단단한 껍질을 가진 양막란)'이 처음 등장한 시기를 상기해보면 이해가 쉽습니다.
1) 최초의 양막란(알) 등장:
약 3억 4,000만 년 전(고생대 탄석기/페름기)
2) 최초의 조류(새) 등장:
약 1억 5,000만 년 전(중생대 쥐라기, 시조새 등)
3) 현대의 닭(Gallus gallus domesticus) 등장:
약 1만 년 전(신생대 충적세)
계통수를 타고 조류의 조상, 파충류의 조상, 심지어 공룡의 조상까지 계속 올라가다 보면 결국 '지구 역사상 최초로 단단한 껍질을 가진 알을 낳은 조상 동물(최초의 양막류)'에 도달하게 됩니다.
그 조상 종의 시점에서도 '알이 먼저인가, 그 조상 동물이 먼저인가?'라는 똑같은 질문을 던질 수 있습니다. 그리고 그 답 역시 '그 조상 동물의 유전적 변이를 담은 알이 먼저였다'가 됩니다.
2. [진화의 메커니즘] 왜 '최초의 종'에서도 알이 먼저일까요?
진화는 한 개체가 살아있는 동안 몸을 바꾸는 과정이 아닙니다. 부모 세대의 생식 세포(정자와 난자)가 만나 수정란(알)이 되는 과정에서 발생한 유전자 돌연변이와 재조합을 통해 일어납니다.
이를 질문자님이 언급하신 '최초로 알을 낳기 시작한 종(편의상 A종이라고 부르겠습니다)'에 대입해 보겠습니다.
1) A종의 직전 조상(알을 낳지 못하고 물속에 말랑말랑한 알을 낳던 양서류과 조상) 두 마리가 교배를 합니다.
2) 이 부모들의 생식 세포가 수정되는 과정에서, 육지의 건조함을 견딜 수 있는 '단단한 껍질(양막)을 만드는 유전적 변이'가 최초로 발생합니다.
3) 이 변이된 유전자가 담긴 그릇이 바로 '지구상 최초의 양막란(단단한 알)'입니다.
4) 이 알을 깨고 나와 평생 육지에서 살아간 생명체가 바로 '최초의 알을 낳는 종(A종)'이 됩니다.
즉, 계통수의 어느 지점을 짚더라도 새로운 유전적 특징(종의 정의)이 처음으로 발현되어 고착되는 시점은 '개체(성체)'가 아니라 '수정란(알)' 단계이기 때문에 항상 알이 먼저일 수밖에 없습니다.
3. 최신 진화생물학 연구가 뒷받침하는 결론
현재 주류에서 알려진 2024년 스위스 제네바 대학교 연구팀을 비롯한 최신 진화학 연구에 따르면, '알을 만들고 다세포로 분화하는 유전적 시스템'은 동물이라는 세포 집단이 지구상에 출현하기 훨씬 이전부터 이미 자연계에 존재하고 있었습니다.
즉, 생명체는 '새로운 종'을 발명하기 훨씬 전부터, 그 종을 안전하게 담아서 길러낼 '알(유전적 그릇) 시스템'을 이미 완성해 두고 계통수를 따라 업그레이드해 온 것입니다.
4. 질문하신 내용을 한눈에 다시 정리하면 아래와 같습니다.
1) 현대의 닭 기준:
닭의 조상새가 낳은 변이된 알이 먼저이므로 '달걀이 먼저'입니다.
2) 계통수 최상위(최초로 알을 낳은 종) 기준:
알을 못 낳던 조상이 낳은 변이된 알에서 최초의 알 낳는 종이 태어났으므로 이때도 '알이 먼저'입니다.
따라서, 정리하자면
진화생물학의 관점에서는 계통수를 얼마나 높이 타고 올라가든 '새로운 종의 시작점은 항상 그 유전자를 처음 품은 알이다'라는 일관된 결론에 도달하게 된답니다.
※ 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.😉