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자연선택과 성선택

Created
5/1/2019, 9:59:44 AM
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위의 위키 문서를 읽으면서, 나의 생각을 정리해보았다. 이런 생각을 거의 200년전에 한 다윈은 정말 대단한 천재가 아닐 수 없다. 다윈이 주장한 자연선택과 더불어 성선택은 고작 50년전에야 주목 받기 시작하였으니 과연 150년을 앞서간 이론을 주창한 것이다. 게다가 이러한 설명은 너무나도 생물을 설명하는데 탁월하다.

자연선택

자연선택은 이미 대중적으로도 널리 알려져있기 때문에 매우 간단히만 다루고자 한다. 결론만 말하자면 랜덤하게 생성된 유전 형질 중 자연에서 살아남기 우수한 형질이 살아남아 진화가 된다는 것이다. 즉 자연이 선택하는 방향으로 진화가 일어난다. 그런데 여기서 한가지 의문점이 존재한다. 공작은 왜 생존에 불리할 정도로 화려한 깃털을 가지게 되었을까? 이렇게 포식자에 눈에 띄기 좋은 꼬리는 쉽게 잡아먹혀 사라졌어야하는 형질이 아닌가? 자연선택으로는 설명이 안되는 문제에 봉착한다. 다윈도 이와 같은 생각을 하고 성 선택이라는 이론을 제시하였다.
그리고 성 선택을 설명하기 위해선 유성생식과 무성생식에 대한 이해를 살짝 요한다.

유성생식과 무성생식

무성생식은 쉽게 말해 머리카락이 자라나는 체세포분열이다. 무슨말이냐면 유전자를 그대로 유지한체 세포들이 자가복제를 하는 것을 말한다. 즉 우리몸에서 자라나는 세포들은 전부 같은 유전자를 공유한다. 그리고 아메바나 세균들은 무성생식 즉, 자기자신과 똑같은 클론을 생성하면서 번식을 한다. 그런데 이 무성생식의 경우 단기적으로는 나의 유전자를 널리 퍼트리는 데 유리할 수 있으나(효과적으로 빠르게 자기복제가 가능하므로), 세대가 지날 수록 유전자에 가해지는 돌연변이로 인해 오류가 누적되고 이는 개체에게 불리한 형질로 나타나서 결국 사라질 위험성을 갖는다. 또한 무성생식은 유전적 다양성이 크게 저하되기 때문에 급격히 변화는 자연상황에 맞게 진화하는것이 힘들어진다.
그러나 유성생식은 무성생식과 달리 자손에게 나의 절반에 해당하는 유전자가 들어가서 당장은 유전자를 남기는게 손해처럼보이지만, 배우자의 유전자와 반반씩 섞여서 발현되기 때문에, 자식이 갖는 표현형이 매우 큰 무작위성을 띄게 된다. 즉 쉽게 말해 같은 부모를 가진 형제들 간에도 상당히 큰 차이가 있는 것처럼 말이다. 또한 이 복잡한 유성생식 과정에서 발생하는 돌연변이를 최대한 제거하기 위한 여러 안정적인 생물체의 시스템을 갖추고 있다. 게다가 유성생식에는 무성생식에는 없는 매우 큰 특수 매커니즘이 있는데 그것이 바로 성 선택이다.

성선택

성 선택은 쉽게 말하면 유전자를 남기기 위해서는 자연으로부터도 선택되어야 하지만, 이와 동시에 배우자 개체로부터도 선택되어야만 유전자를 남길 수 있다는 이야기이다. 보통은 암컷이 번식에 훨씬 더 많은 에너지를 소모하기 때문에, 매우 신중하게 암컷이 수컷을 고르는 방식으로 성선택이 일어난다. 그래서 수컷의 공작 깃털이 저렇게 화려해진 것이다.
그리고 아마도 자연에서 생존하기가 힘든 상황에서는 암컷은 오직 생존에 유리한 형질을 의도적으로 고를 것이다. 만약 살아남기 위해 몸집이 커져야 하는 상황이라면 덩치가 큰 수컷을 매력적으로 느낀 암컷의 유전자만 살아남을 것이고, 이것이 곧 미적인 기준이 될 것이다. 즉, 만약 큰 이빨이 생존에 유리한 상황이라면 그러한 수컷을 매력적으로 느낀 암컷만 살아남도록 진화되는 것이다.
개인적으로, 이러한 성 선택은 자연 선택보다 훨씬 빠르게 진화를 촉진하는 효과가 있다고 생각된다. 왜냐하면 자연 선택만으로 진화가 일어나기 위해서는 개체가 태어나고 죽어서 유전자풀에 변화를 주어야하지만, 성 선택의 경우 개체가 태어나고 죽는 오랜 사이클을 거치지 않고, 단순히 배우자로부터 선택을 받는 지에 따라 유전자 풀을 조절함으로써 매우 빠르게 유전자를 선택할 수 있게 된다. 즉 암컷의 현명한 선택에 의해 더 빠르게 진화가 촉진되는 것이다. 다시 말해 임컷의 어떠한 본능적/의도적/직감적인 기준에 의해 진화가 일어나는 것이다.
그런데 한가지 특이한 점이 있다. 그렇다면 왜 공작의 깃털은 지나치게 화려해진 것일까? 여기에 대해서 나무위키에 한 가지 재미있는 설명이 있다. 아마도 공작은 어느정도 자연에서 살아남는 데 여유로운 상태에 있었는데, 생존에 불리한 화려한 깃털을 가진 수컷이 나타났고 이렇게 불리한 깃털을 가지고도 생존할 수 있다는 것이 곧 그 수컷의 생존적 우수함을 입증하는 역설적인 효과가 나온 것이다. 그렇게 미의 기준이 화려한 깃털이 되었고, 암컷들이 이를 선택하자 수수한 깃털을 가진 수컷들이 유전자풀에서 줄어들었다. 그렇지만 지나치게 화려한 수컷은 포식자에게 잡아먹혀 사라지게 되었고, 적절한 수준을 가진 선에서 화려함이 멈추게 된 것이다.
그런데 나는 이 설명을 읽고 뭔가 그럴듯 하면서도 이상한 기분이 들었다. 이런 방식이라면 성선택에 의해 유성생식을 하는 생명체들은 미의 기준이 전부 생존에 불리한 요소여야하는게 아닌가? 즉 막말로, 생명체의 미의 기준은 언제나 예쁜 쓰레기라는 것인가? 나는 그렇게 생각하지 않는다.

인간의 지능과 미

찰스 다윈은, 인간의 지능도 성선택에 의해 발달 된 것이라고 보았다. 즉 지능도 처음에는 예쁜 쓰레기였다는 것이다. 일단 찰스 다윈의 주장을 이해해보자.
인간의 경우 유인원 시절에는 지능을 소폭 발달시켜도 즉각적인 효과를 얻기는 힘들었다. 지능을 발달시키면 머리가 커지고 열량소모가 늘어 더 많은 식량이 필요한데, 달리기 속도나 힘은 기존과 똑같아 생존에 즉각적으로는 더 불리했을 수도 있다. 찰스 다윈은 앞서 말했듯이, 지능을 미의 기준으로 가진 암컷의 성 선택에 의해 인간의 지능이 발달했다고 생각했다. 즉 그 원시 시대에 지능은 딱히 쓸데는 없었지만, 암컷들이 미의 기준으로 선택되어, 인간의 지능이 발달한 것이라고 생각했다. 그렇지만 수없이 많은 쓸데 없는 요소 중 하필 지능을 미의 기준으로 삼았다니, 너무 우연치고도 심하지 않은가.
나는 다르게 생각한다. 인간은 부족생활을 하였고, 지능이 사냥 등의 생활에서는 크게 효용이 없었을지도 모르나(진짜 그럴까?), 무리내에서의 유리한 위치를 차지하기 위해 필요한 게 아니었을까? 즉, 머리가 약간 더 좋지만 덩치가 작은 개체는 사냥을 할 때는 큰 도움이 안되었지만, 영리한 머리로 무언가 부족내에서의 생활에 유리한 위치를 차지 할 수 있지 않았을까? 예를 들어 먹이를 분배할 때, 더 눈치껏 잘 해내는 거나 또는 암컷의 호감을 이끌어내는 용도로 지능이 쓰인 건 아닐까? 또는 높은 지능과 탁월한 신체가 결합된 수컷이, 부족을 효율적으로 이끌 수 있는 알파 수컷이 된 건 아닐까? 즉, 지능을 단순히 순수한 미의 기준(예쁜 쓰레기)으로써 성선택에 의해 발달시켰다고 말하기에, 지능은 너무 광범위하게 유용한 능력이라는 것이다.
사실은 공작의 깃털도 처음에는 약간 화려한 수준이었는데, 위 글처럼 오히려 생존에 유리하게 작용했하다가, 그것이 지나치게 성 선택되어버리는 바람에 매우 매우 화려해 진 것이고, 그것이 지금까지 남아 있는 건 아닐까? 엘크의 뿔도 처음에는 무언가 생존에 유리했는데, 그게 너무 많이 성선택되어서 저렇게 커져버린게 아닐까?
멸종한 아이리시 엘크 출처: https://ko.m.wikipedia.org/wiki/성_선택

결론

성 선택에서의 미의 기준은, 즉각적으로 다음 세대의 유전자 풀을 변화시킨다. 그러므로 성 선택은 보다 빠르게 진화를 일으키는 가속화요인인 동시에, 자연 선택과 성 선택이 일치하지 않을 때에는 오히려 생존에 불리함을 일으키는 양날의 칼이라고 본다.
진화적인 관점에서 봤을 때, 미의 기준 또한 유전자에 의해서 결정된다고 본다. 즉 처음에는 암컷이 가지고 있는 미의 기준이, 각 암컷마다 서로 다른 랜덤한 기준을 가지고 있었을 것이다. 그러한 기준대로 성 선택을 하여 해당 하는 미를 가진 짝과 자손을 번식하여 유전자 풀을 변화시킨다. 그런데 이 미적인 기준들 중에서 자연에서 살아남는데 유리한 형질도 있고(운 좋게 자연 선태과 성 선택이 일치), 오히려 불리한 형질도 있고, 전혀 무관한 형질도 있었을 것이다.
그 중 당연히 자연 선택과 일치하는 유리한 형질이 살아 남게 되는데 문제는 여기서 해당 미적 기준을 가진 암컷의 유전자 또한 자손에게 그대로 전달된다는 것이다. 즉 내가 주장하는 바는 미적인 기준 조차 유전자에 의해 결정된다는 것이다. 그렇게 최초에 자연 선택과 성 선택이 일치한 유전자는 이제 세대를 거듭하면서 완전히 미의 기준이 되어버리고 이제는 오직 해당 형질만 가지고 성 선택의 경쟁을 하게 된다. 즉 성선택에 의해서 처음에는 좋은 유전자로 빠르게 진화가 일어났지만, 그것이 생존에 불리할 정도로 과도한 수준이 되버려도 이미 미를 선택하는 유전자가 고착화되어 복구가 불가능하다는 것이다.
위에서 나온 공작이나 엘크 또한 최초에는 저러한 특징들이 약한 수준에서는 생존에 유리해서 자연 선택과 성 선택에 의해 퍼졌을 것이다(추측). 그러나 시간이 지나면서 해당 형질이 끝없이 강화되다보니 이제 과유불급으로 오히려 생존에 해를 끼치는 수준에 도달하였지만, 이미 암컷의 미적인 기준이 유전적으로 고착화되어 계속 해당 형질을 계속 선택하게 되는 것이다. 그러다가 언젠가 또 다른 미의 기준을 가진 암컷이 등장한다면, 서서히 새로운 미의 기준이 유전자 풀에 퍼지게 될 것이다.
즉 성 선택은 생물체의 진화를 가속화하는 기능도 있지만 동시에 고착화도 일으킨다. 현대 사회에서 비유하자면 얼굴은 매우 아름답지만 그 이외 요인이 전부 별로인 사람을 선택하게 되면 오히려 생존에 불리해질 것이고, 그러면 점점 해당 미의 기준이 유전자 풀에서 사라지고, 생존에 유리한 미의 기준이 새롭게 등장할 것이다. 예를 들어 뇌섹남이라든지.

PS

유전자 풀이 변하는 것을 진화라고 정의한다면, 우리는 매 순간마다 진화하고 있는 것이다. 즉, 성선택에의해 새로운 자손의 출생 = 전체 인류의 유전자 풀이 변함 = 진화
게다가 매 세대의 인구 중, 약 20프로는 자식을 낳는데 실패하기 때문에, 결국 그만큼씩 유전자풀이 변화한다. 거기에 부자들은 더 많은 자식을 낳는다면, 부자들의 유전자풀이 늘어나게된다.
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