학문
어떻게 유전자가 진화할 수 있는 걸까요?
유전자라는게 태어날 때 받은 유전자에서 환경에 따라 성장하면서 유전자는 계속 변화하는 건가요?
거기에 다음세대의 유전자는 그만큼 변화한 유전자를 가지는건가요?
어떻게 진화가 이루어지는 건가요?
4개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
우선 질문해주신 '유전자'라는 개념은 실질적인 유전정보를 담고 있는 DNA 염기서열을 의미합니다. 또한 유전자의 진화는 세대가 반복되면서 유전자 변이가 생기고 그 변이가 자연선택을 통해 축적되는 과정에서 이루어집니다. 유전자는 DNA라는 분자로 이루어져 있으며, 세포가 분열하거나 생식세포가 만들어지는 과정에서 자연스럽게 돌연변이가 발생할 수 있습니다. 예를 들어 DNA 염기 하나가 바뀌거나, 유전자 일부가 삭제되거나, 반대로 추가되기도 하며 대부분의 돌연변이는 특별한 영향을 주지 않거나 해롭지만, 드물게 환경에 더 잘 적응하게 만드는 변화가 생길 수도 있습니다.
이렇게 생긴 변이가 다음 세대로 전달되기 위해선 생식세포에서 변이가 발생해야 합니다. 즉, 몸의 피부나 간 같은 체세포에서 생긴 변화는 그 개체 안에서만 영향을 줄 뿐 자손에게 전달되지 않습니다. 하지만 정자나 난자 형성 과정에서 돌연변이가 생기면 그 유전자는 자손의 DNA에 포함될 수 있습니다. 다음으로 어떤 변이가 생물에게 유리한 특성을 제공한다면 그 개체는 더 잘 생존하고 더 많은 자손을 남길 가능성이 높아지는데요, 결과적으로 그 유전자를 가진 개체의 비율이 세대가 지나면서 점점 증가하게 됩니다. 반대로 생존에 불리한 변이는 시간이 지나면서 개체군에서 사라지는 경향이 있습니다. 예를 들어 추운 환경에서 체온을 잘 유지하는 털 구조를 가진 개체가 돌연변이로 나타난 경우에 그 개체는 다른 개체보다 생존 확률이 높을 수 있습니다. 그러면 그 유전자가 자손에게 전달되고, 여러 세대를 거치면서 그 특성이 개체군 전체에 퍼질 수 있는 것입니다. 즉, 돌연변이가 일어나는 과정은 개체가 환경에 적응하기 위해 의도적으로 유전자를 바꾸는 것은 아닙니다. 환경은 단지 이미 존재하는 다양한 유전자 변이 중에서 어떤 것이 살아남을지 선택하는 역할을 하기 때문에, 진화는 한 세대 안에서 갑자기 일어나는 것이 아니라 수많은 세대를 거치면서 점진적으로 진행되는 과정인 것입니다. 감사합니다.
먼저 우리 몸의 근본 설계도인 DNA 염기서열 자체는 태어날 때부터 평생 변하지 않습니다.
하지만 식습관이나 스트레스 등의 환경에 따라 특정 유전자를 켜고 끄는 스위치 역할의 단백질은 변할 수 있습니다. 이를 후성유전학이라 하는데, 우리가 어떻게 사느냐에 따라 유전자의 발현 양상은 달라지는 것입니다.
그리고 부모가 살면서 얻은 근육이나 지식 같은 획득 형질은 원칙적으로 자녀에게 유전되지 않습니다. 즉, 내가 운동을 많이 했다고 해서 아이가 근육질로 태어나는 것은 아닌 것이죠.
또한 진화는 개인이 노력해서 변하는 것이 아니라, 우연히 발생한 돌연변이에서 시작됩니다.
수많은 개체 중 환경에 더 유리한 유전자를 가진 개체가 살아남아 자손을 퍼뜨리게 되는데 이 과정이 수만 년 동안 반복되면서 유리한 유전자가 집단 전체에 정착되는 것이 진화입니다.
결과적으로, 성장은 유전자 활용법의 변화이고, 진화는 설계도 오류 중 생존에 유리한 것이 선택된 결과입니다.
안녕하세요. 박재민 수의사입니다.
유전자는 개체가 살아가는 동안 환경 때문에 바뀌어 다음 세대에 전달되는 구조는 아닙니다
대부분의 진화는 DNA에서 발생하는 무작위 돌연변이로 시작되어요
돌연변이 원인은 DNA 복제 오류, 방사선, 화학물질 등입니다
이런 변화가 자손에게 유전 될 수 있는겁니다
이후엔 자연 선택이 작용해요
환경에서 생존 및 번식에 유리한 변이를 가진 개체가 더 많은 자손을 남기면 그 유전자 빈도가 세대마다 증가해요
반대로 불리한 변이는 감소하구요
이 과정이 여러 세대에 거쳐 축적되면 집단의 형질이 변화될 수 있씁니다
아래는 레퍼런스에요 :)
유전자의 진화는 개체가 살아가는 동안 환경에 의해 염기서열 자체가 변하는 것이 아니라 감수 분열 과정에서의 돌연변이와 유전적 재조합을 통해 발생한 변이가 다음 세대로 전달되며 일어납니다. 개체가 성장하며 겪는 후천적인 형질 변화는 일반적으로 생식세포의 DNA 서열에 직접적인 영향을 주지 않으므로 다음 세대로 유전되지 않으며 오직 생식세포에 나타난 유전적 변화만이 자손에게 이어집니다. 진화의 핵심 기전은 자연선택으로 특정 환경에서 생존과 번식에 유리한 유전자를 가진 개체가 더 많은 자손을 남김으로써 해당 유전자의 빈도가 집단 내에서 점차 높아지는 과정을 거칩니다. 따라서 유전자는 단일 개체의 생애 주기 동안 실시간으로 진화하는 것이 아니라 세대를 거듭하며 유리한 변이가 누적되고 부적응 변이가 도태되는 집단 유전학적 흐름에 의해 변화합니다.