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저작권 관련 주의 사항

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Academic year: 2022

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(1)

한국대학교육협의회 부설 한국교양기초교육원

서울특별시 금천구 서부샛길 606 대성디폴리스A 23층 Tel. 02-6919-3952 E-mail. konige@kcue.or.kr

저작권 관련 주의 사항

본 저작물을 내려받는다는 것은 아래 사항들에 동의하시는 것을 의미합니다.

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3. 본 저작물은 핵심 생명과학(ISBN:9788992709996, 장수철, 김응빈, 이준행 공저, ㈜ 바이오사이언스 출판)의 강의보조자료입니다.

4. 본 저작물은 저작권법에 의해 보호되고 있으며, 무단 도용 및 불법복제 및 전송으로 인해 저작권 침해 시 법적 책임이 따를 수 있습니다.

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3강. 생물의 진화

이 강의안은 『핵심생명과학』(2013. 바이오사이언스) 자료를 토대로 제작되었습니다.

생명과

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생물 진화의 개념 확인

진화는 생물이 생명의 기원 이후부터 점진적으로 변해 가는 현상이다.

진화에서 목적성은 찾을 수 없다.

이미 진행되어 밝혀진 진화 과정에서 경향을 파악할 수는 있지 만, 진화 자체는 특정 경향을 띠고 진행되는 것이 아니다.

일례로 말의 경우, 결과적으로 몸체는 증가하고 발가락 수는 줄 어드는 경향을 띤다고 할 수 있으나 이러한 방향을 향해 진화했 다고 할 수는 없다.

진화는 기존의 구조를 수정하여 새로운 적응을 가능하

게 한다.

(5)

생물의 진화에 대한 과학적 추론

최초 생명체에서 어떻게 지금의 다양한 생물이 나타날 수 있었을까?

생물은 생존과 번식에 필요한 적절한 환경이 제공되는 곳에서만 존재한다.

생물이 살아가는 환경은 끊임없이 변화한다.

그런 변화에 적응하지 못하게 된 생물은 더 이상 생존할 수가 없 다.

모든 생물은 오랜 기간 동안 변화를 통해 예측할 수 없는 환경 변 화에 적응하여 왔다.

그런 변화와 적응이 지속되면 전혀 다른 생물종이 등장하게 될 수도 있다.

이것이 19세기 중반에 찰스 다윈이 제안했던 진화론의 핵심이 다.

(6)

진화론의 등장과 논쟁의 시작

진화는 생물의 변화를 설명한다.

이는 생물의 불변성을 주장해 온 당시의 사회적 배경에 정면 배 치되는 생각으로 많은 반발을 유발했다.

당시의 종교와 그리스 철학의 전통에 근거를 둔 자연신학에 의 하면 모든 생물은 완벽하게 창조되어 변화하거나 멸종하지 않는 것으로 간주되었다.

(7)

다윈 진화론의 등장 배경

린네 (1707-1778)에 이르러 집대성된 고전분류학은 신의 창조물인 무수히 많은 종들을 질서 있게 배열하는 것이 목 적이었다 .

퀴비에 (1769~1832)는 격변설을 통해 지구상에 여러 차례 일어난 격변으로 인해 일체의 생물은 사멸하였으며 그때 마다 신에 의해서 다시 창조되었다고 주장하였다.

지구의 나이가 수천 년에 불과하고 신에 의해 창조된 채로 변 하 지 않는다는 주장은 허튼(1726-1797)과 라이엘 (1797~1875)의 동일과정설(uniformitarianism)에 의해 논 박되었다 .

라마르크 (1744~1829)는 생물이 신의 개입이 아닌 어떤 자

연적 현상의 결과로 오랜 시간의 변화를 겪는다고 제안한

첫 과학자이다.

(8)

『종의 기원』(Origin of Species)

….There is grandeur in this view of life, with its several

powers, having been originally breathed into a few forms or into one; and that, whilst this planet has gone cycling on according to the fixed law of gravity, from so simple a

beginning endless forms most beautiful and most wonderful have been, and are being,

evolved.

-the closing paragraph of On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life

(9)

다윈 진화론(다윈주의, Darwinism)-1

HMS 비글호 항해 동안의 다윈의 경험은 새로운 종이 조상 으로부터 점진적으로 누적되는 적응을 통해 발생할 수 있 다는 그의 생각의 주된 배경이 되었다.

영국으로 돌아온 후, 수십 년의 연구 끝에 결론에 도달할 즈음 윌러스의 동일한 연구 결과와 주장을 알게 되자 서둘 러 그의 이론을 정교하게 다듬어서 드디어 1859년에 ‘종의 기원’을 출판하였다.

다 윈 은 ‘ 종 의 기 원 ’ 에 서 변 형 혈 통 (Descent with modification)이라는 이론을 서술하였다.

다윈은 집단에는 유전되는 변이가 존재함을 알았고, 특정 환경 아래에 서는 이 변이들 가운데 일부가 다른 것에 비해 더 적합하다는 것을 인 식하였다.

(10)

다윈 진화론(다윈주의, Darwinism)-2

다윈은 멜서스의 ‘인구론’도 참조하였다.

생물은 환경이 허용하는 것보다 더 많은 개체를 생산하려는 경 향이 있기 때문에 생존 경쟁이 벌어지며, 주어진 환경에 더 적합 한 개체들이 생존과 번식에 높은 성공률을 보이는 경향이 있다.

그래서 더 잘 적응된 개체들이 다른 개체들에 비해서 더 많은 수 의 자손을 남긴다. 이 생각은 맬서스의 영향을 받은 것이었다.

다윈은 가축을 사육하는 과정에서 벌어지는 인위선택

을 관찰하면서, 자연선택에 대한 확신을 가지게 되었

다 .

(11)
(12)

다윈 진화론(다윈주의, Darwinism)-3

다윈과 월러스의 자연선택에 의한 진화 이론의 제안에 기초가 된 관찰 결과

개체군 내에서 개체 간에 유전적 변이가 존재한다.

생물종의 생식능력은 시간이 지남에 따라 개체수가 기하급수적 으로 증가하는 경향을 보인다.

생물 개체들은 먹이와 생활공간, 물, 빛 등과 같이 생활에 필요한 자원을 위해 서로 경쟁한다.

가장 유리한 유전적 조합의 특성을 갖고 있는 자손이 가장 잘 생 존하고 번식하여 이러한 유전적 특성을 다음 세대로 넘겨준다.

자연선택의 결과 특정 환경에서 생존과 생식 성공의

기회가 증진된 진화적 변이인 적응이 생긴다. 시간이

지남에 따라 충분한 변화가 지리적으로 분리된 개체에

서 축적되어 새로운 종이 만들어진다.

(13)

현대종합설(Modern synthesis)

자연선택과 변형된 세습

(Descent with Modification) 유전인자 입자설과 유전 규칙

 현대종합설 또는 신다윈주의(Neo-Darwinism)는 어떻게 생물종이 환경에 적응하는지를 설명하기 위해 자연선택에 의한 다윈의 진 화이론과 현대 유전학을 결합한 것이다.

 돌연변이로 생긴 유전적 변이에 자연선택이 작용하는 진화적 변 화를 일으킨다.

(14)

진화의 증거-1

약물의 사용은 우연한 돌 연변이로 인해서 약물효 과에 저항성을 가지게 되 는 해충이나 병원체가 선 택되도록 한다.

연구자들은 자연선택이

구피 , 도마뱀 집단 등 여러

야생동물들의 적응 진화

를 이끄는 것을 관찰하였

다 .

(15)

진화의 증거-2

고대 생물의 잔존물인 화석은 진화의 직접적인 증거이 다 .

퇴적암층은 최근의 것이 오래된 층 위에 쌓이는 순서로 나타난 다.

표준화석은 거대한 지리학적 지역에 걸쳐서 특정 층의 특징을 나타낸다.

암석에 있는 방사성 동위원소는 정확하게 암석의 나이를 측정하 는 데에 이용된다.

(16)

진화의 증거-3

상동적 특징은 공통조상의 같은 구조로부터 유래되기

때문에 , 그 구조가 다른 방법으로 사용되더라도 기본

적인 구조가 유사하다.

(17)

진화의 증거-4

상사적 특징

곤충의 날개와 새의 날개처럼 아주 다르고 먼 유연관계에 있는 생물들 사이에서 유사한 기능을 갖는 특징이다.

다른 조상을 갖는 생물이 유사한 환경에서 비슷한 방법으로 적응하는 수렴진화를 증명한다.

흔적구조

사람의 꼬리뼈와 뱀의 다리뼈 등, 조상 생물에서는 기능을 했으나, 퇴 화하여 기능을 하지 않는 잔존구조이다.

생물의 구조들은 해당 종들이 다른 생활방식에 적응하면서 흔적구조 될 수 있다.

식물과 동물의 분포인 생물지리학은 진화를 지지한다.

오랫동안 나머지 세계와 분리되어온 지역은 그 지역에 독특한 생물상 가지고 있다.

현재의 대륙들은 한때 결합되어 초대륙을 형성하였다. 이후 다양한 대 덩어리가 쪼개어져 분리되는 대륙표류는 진화에서 주된 역할을 하 였다.

(18)

진화의 증거-5

분자 차원에서 유전자와 단

백질 서열 및 구조가 비슷

한 정도에 따라 생물 종 사

이의 연관도(relatedness)

를 결정할 수 있다.

(19)

진화의 증거-6

발생 과정에서 일어나는 변이가 진화적 변화를 유발할 수 있다.

발생 과정에서 순서대로 일어나는 사건에 영향을 미치는 유전자 가 변화하면 돌연변이체가 출현한다.

서로 다른 동물의 발생이 같은 종류의 유전자에 의해 조절되는 데, 이것은 동물들이 진화 역사를 공유하고 있음을 가리킨다.

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『종의 기원』(Origin of Species) 이 진화와 관련하여 지니는 의미를 설명해 보자.

다윈이 주장한 자연선택의 3가지 주요 논점을 설명해 보자 .

진화론이 가설(hypothesis)이 아니고 이론(theory)인 이유를 설명해 보자.

주요 개념 확인

참조

관련 문서

1. 본 자료는 강의하시는 교육자를 위해 ㈜바이오사이언스 출판에서 제공하는 것으로, 실제 강의가 이루어지는 대학 강의실에서만 사용될 수 있으며, 일반 사설 학원이나

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