이기적 유전자(3장_2) 요약 정리

리처드 도킨스의 이기적 유전자 3장 '불멸의 코일'은 유전자가 진화의 기본 단위로 어떻게 작용하는지를 심도 있게 설명합니다. 이 글에서는 유성생식과 교차, 유전자의 이기성과 협력, 그리고 노화 이론까지 다양한 주제를 다루며, 유전자의 역할과 진화의 본질을 탐구합니다.

 

이기적 유전자(3장_2) 핵심요약

불멸의 유전자

★ 유전자는 개체나 집단과 달리 세대를 거쳐 사본 형태로 전달되며, 진화 과정에서 자연선택의 핵심 단위로서 불멸성을 유지합니다.  

 

유전자는 개체나 개체군보다 훨씬 더 안정적이며, 자연선택의 진정한 단위로 작용합니다. 생물의 몸은 유전자를 전달하는 임시적인 운반체일 뿐, 유전자는 수많은 사본 형태로 복제되며 생명의 진화 과정에서 중심적 역할을 합니다. 유전자는 불멸의 자기 복제자로 정의할 수 있습니다.

 

1. 유전자의 차별적 생존

- 자연선택은 각 실체의 차등적 생존을 통해 작용한다.
- 강력한 자연선택이 이루어지려면 실체가 수많은 사본의 형태로 존재하며, 진화의 시간 동안 생존해야 한다.
- 유전 단위는 이러한 조건을 충족하지만, 개체, 집단, 종은 그렇지 않다.

2. 유전자 입자성과 멘델의 발견

- 그레고르 멘델은 유전 단위가 독립적인 입자임을 증명했다.
- 유전자는 더 이상 나눌 수 없는 존재는 아니지만, 대체로 독립적으로 작용하며 세대를 거쳐 전달된다.
- 멘델의 발견은 다윈이 이해하지 못한 유전의 본질을 설명했으나, 그의 업적은 뒤늦게 주목받았다.

3. 유전자의 불멸성

- 유전자는 죽지 않고 세대를 거쳐 몸에서 몸으로 옮겨 간다.
- 유전자는 개체와 달리 수명이 10년 단위가 아닌, 수백만 년 단위로 측정된다.
- 개체나 개체군은 불안정하며 진화의 단위가 될 수 없으나, 유전자는 자연선택의 단위로 작용한다.

4. 유전자와 개체의 차이

- 개체는 유전자의 일시적 운반체로, 세대를 거치며 유전자가 섞인다.
- 유전자는 교차에 의해 파괴되지 않고 파트너를 바꿔가며 계속 복제된다.
- 유전자는 생존 기계인 개체를 통해 영속성을 유지하며, 자연선택의 중심이 된다.

5. 유전자의 물리적 특성과 복제

- 유전자는 다이아몬드처럼 영원한 존재처럼 보이지만, 물리적 DNA 분자의 수명은 짧다.
- 그러나 유전자는 사본 형태로 수억 년 동안 생존할 수 있으며, 생존 기계 속에서 복제를 이어간다.

6. 자연선택의 단위로서의 유전자

- 유전자는 자연선택의 단위로 정의되며, 장수, 다산, 복제의 정확성이라는 특성을 갖는다.
- 유전자는 충분히 짧은 염색체의 한 조각으로, 진화 과정에서 선택의 압력을 견딘다.
- 자연선택의 압력에 따라 유전자의 존속 기간은 달라질 수 있다.

 

 

_유전자 - 이기주의의 기본 단위

 

유전자는 자기 복제를 통해 대립 유전자와 경쟁하며 자연선택에서 살아남는 이기적 생존 단위입니다.

유전자는 자연선택의 기본 단위로, 좋은 유전자는 생존 기계의 적응력을 높여 대립 유전자와의 경쟁에서 우위를 점합니다. 결과적으로, 유전자 수준의 이기주의가 자연선택을 이끌며, 오랫동안 장수하고 복제되는 유전자만이 생존과 번식을 지속합니다.

• [유전자의 잠재적 불멸성]
• 유전자가 자연선택의 기본 단위로 적합한 이유는 그 잠재적 불멸성 때문이다.
• 일부 유전자는 백만 년 이상 생존할 수 있지만, 대부분의 새로운 유전자는 첫 세대를 넘기지 못한다.
• 생존하는 유전자는 단순한 운 뿐만 아니라 생존 기계를 효과적으로 만드는 능력을 가지고 있기 때문이다.

 

• [좋은 유전자와 나쁜 유전자]
• 좋은 유전자는 자기가 속한 몸(생존 기계)의 생존과 번식을 유리하게 만든다.(예: 긴 다리를 가진 유전자는 몸이 포식자로부터 잘 도망치도록 돕는다. 단, 보편적이지는 않음. 모든 상황에서 긴 다리가 유리한 것은 아니며, 환경에 따라 좋고 나쁨이 달라질 수 있다.)

 

• [유전자 수준에서의 이기주의]
• 좋은 유전자란 대립 유전자와의 경쟁에서 더 오래 살아남는 유전자다.
• 유전자 풀에서 대립 유전자보다 자기 자신을 다음 세대로 더 많이 전달하는 유전자는 정의상 오래 생존한다.
• 따라서 유전자는 이기주의의 기본 단위다.

 

• [이기주의와 자연선택]
• 자연선택의 관점에서 이타적인 유전자는 오래 생존하지 못하고, 이기적인 유전자만이 선택된다.
• 유전자는 자신의 생존과 번식 확률을 최우선으로 한다.
  
  
  

_ 유전자의 협력사업

유전자는 개별적으로 이기적이지만, 생존 기계 내에서 다른 유전자와 협력과 상호작용을 통해 생명체의 적응력을 높입니다.

 

• [유전자의 협력과 배 발생 제어]
  - 유전자는 독립적으로 세대를 이동하지만, 배 발생 과정에서는 협력적이고 상호작용적이다.
  - 단일 유전자가 독립적으로 다리나 특정 신체 부위를 만드는 것은 불가능하며, 이는 여러 유전자의 협력과 환경 요인의 영향을 받는다.

 

• [유전자와 환경의 상호작용]
  - 배 발생 과정은 유전자와 환경 요인의 복잡한 상호작용으로 이루어진다.
  - 유전자는 종종 환경적 조건(예: 먹이, 온도, 포식자- 즉, 다른 유전자들)과 상호작용하여 생물의 형태와 특성에 영향을 미친다.
  - 유전자 간 상호작용은 유전적 풍토를 형성하며, 이는 개별 유전자의 작용에 큰 영향을 미친다.

 

• [유전적 차이와 진화]
  - 진화에서 중요한 것은 '유전자에 의해 제어되는 차이'다.
  - 생존 경쟁에서 미묘한 유전자 차이가 개체의 생존과 번식에 결정적인 역할을 할 수 있다.

 

• [유전자의 독립성과 협력의 양립]
  - 유전자는 세대를 거쳐 독립적으로 전달되는 이기적인 자기 복제자이지만, 개체 수준에서는 복잡한 협력체로 작용한다.
  - 그렇다면 개별 유전자가 불가분의 존재라는 주장과, 모든 유전자가 일을 달성하기 위해 수천개의 동료 유전자를 필요로 하는 협력체라는 주장은 모순이 아닐까? 이 부분은 다음 장에서 살펴보기로 하자.

_ 조정 선수에의 비유

유전자는 개별적으로 경쟁하지만, 서로 협력하여 생존 기계를 최적화함으로써 자연선택에서 유리한 위치를 차지한다는 사실을 조정 선수와 배에 비유하여 설명합니다.

유전자의 협력 관계는 조정 팀의 선수들과 비슷합니다. 각각의 유전자는 팀에서 역할을 수행하며, 다른 유전자들과 조화를 이루어 생존 기계를 만듭니다. 좋은 유전자는 생존 기계의 적응력을 높이고, 나쁜 유전자는 도태됩니다. 이와 같이, 유전자 간 팀워크는 자연선택의 중요한 요소로 작용합니다.

 

•  유전자와 협력의 필요성
  - 유전자 간 협력은 생존 기계(개체)의 생존과 번식을 위해 필수적이다.
  - 유전자는 서로 상호작용하며 복잡한 협력 과정을 통해 생명체를 형성한다.

 

• 유전자의 팀워크와 경쟁
  - 대립 유전자는 염색체상의 동일 위치를 두고 경쟁하며, 생존 기계의 생존 능력을 높이는 유전자가 선택된다.
  - 좋은 유전자는 환경과 다른 유전자들과의 조화 속에서 생존 확률을 높인다.
  - 나쁜 유전자는 생존 기계의 생존과 번식에 불리한 영향을 주어 자연선택에서 도태된다.

 

• 자연선택과 유전적 협력
  - 자연선택은 유전자 복합체를 무의식적으로 ‘편집’하여 상호작용이 좋은 유전자 집단을 형성한다.
  - 유전자 풀에서 특정 유전자가 생존하려면, 다른 유전자와 협력하는 능력이 중요하다. (예: 초식 동물의 유전자 풀에서 육식 유전자는 다른 초식 유전자들과 조화를 이루지 못해 실패할 가능성이 높다.)

 

• 자연선택의 기본 단위: 유전자
  - 유전자는 자연선택의 기본 단위로, 종이나 개체군, 개체보다 적합하다.
  - 이는 유전자는 불멸성을 지니고 세대를 넘어 전달되지만, 몸과 같은 큰 단위는 일시적이기 때문이다.(일시적인 이유: 유성생식, 교차, 개체의 유한한 수명 등)

 노화이론

★  노화는 유해한 유전자가 번식 이후에 작용하도록 진화한 결과로, 후기에 발현되는 치사 및 반치사 유전자의 축적이 주요 원인이라는 가설입니다.

 

이 장에서는 노화는 유전자 선택의 결과로, 후기에 작용하는 치사 및 반치사 유전자의 축적에서 비롯된다는 주장이 제기됩니다. 전기에 작용하는 치사 및 반치사 유전자를 가진 개체들은 이미 사망했을 것이고, 후기에 작용할 경우에는 더 많은 자손을 남길 수 있었겠지요. 이처럼 자연선택은 유전자 작용의 시기를 조정하며, 이 과정에서 개체의 생존과 번식이 유전자 풀에 영향을 미칩니다. 메더워의 이론은 노화와 번식의 관계를 유전자 수준에서 설명하며, 노화가 단순한 생물학적 현상이 아니라 유전자 선택과 진화의 부산물일 수 있음을 시사합니다.

 

1. 노화의 원인 이론

- 노화는 개체 생애 동안 유전자 손상과 복제 오류의 축적으로 발생한다는 이론이 있다.
- 피터 메더워 경은 기존의 "늙은 개체가 죽는 것은 집단 이익"이라는 가설을 비판하며, 유전자 선택에 기반한 노화 이론을 제시했다.

2. 치사 유전자와 반치사 유전자

-  치사 유전자: 개체를 죽게 만드는 유전자.
-  반치사 유전자: 개체를 쇠약하게 하여 다른 원인으로 죽을 가능성을 높이는 유전자.
-  이러한 유전자는 작용 시기에 따라 자연선택에서 다른 결과를 낳는다:
-  유아기나 청년기에 작용하는 치사 유전자는 유전자 풀에서 빠르게 제거된다.
-  노년기에 작용하는 치사 유전자는 개체가 번식한 후에 발현되므로 유전자 풀에 남아 있을 가능성이 크다.

3. 자연선택과 유전자 작용 시기

-  노화는 후기에 작용하는 유해한 유전자가 축적된 결과다.
-  자연선택은 치사 유전자의 작용을 늦추거나 유익한 유전자의 작용을 앞당기는 유전자를 선호한다.

 

4.노화와 번식의 관계

-  이 이론은 모든 연령대에서 번식 가능성을 가정하더라도 성립한다.
-  노년에 번식이 어려운 현상은 후기에 작용하는 유해한 유전자의 축적에 따른 부산물로 설명된다.

 

_인간의 수명

 

인간의 수명은 (1)번식 연령을 점진적으로 늦추거나, (2)유전자를 속여 몸을 더 젊게 인식하게 만들어 연장할 가능성이 있다는 추측이 제시됩니다.

메더워의 이론은 노화는 단순히 유전적 손상이 아닌 후기에 작용하는 유전자의 선택적 발현 결과일 수 있다는 가정을 보여줍니다. 이를 통해 유전자 선택 관점에서 노화를 설명하는 데 이론적 근거를 제공하며, 젊은 몸의 특성을 모방함으로써 노화를 늦추는 가능성도 제시합니다. 정말 이렇게 노화를 속일 수 있는 방법이 개발되었으면 좋겠습니다.

 

• [인간 수명 연장의 두 가지 가설]
• 첫 번째 방법: 특정 연령 이전에는 번식을 제한함으로써 인간의 수명을 점진적으로 연장하는 방법.
  (예: 40세 이전에는 번식하지 못하도록 제한 → 수백 년에 걸쳐 제한 연령을 높이며 수명 연장. 그러나 실제로 시행되기는 어려움.)
• 두 번째 방법: 유전자를 '속여서' 몸을 실제 연령보다 젊다고 인식하게 만드는 방법.
  나이가 들면서 발생하는 화학적 환경 변화를 조작하여, 후기에 작용하는 치사 유전자의 발현을 지연.
  (예: 몸에서 특정 물질(S)을 제거하거나 젊은 몸의 특성을 모방하여 노화를 억제.)

 

• [ S와 Y의 가상적 역할]
• 물질 S: 늙은 몸에서 농도가 높아지며 노화의 '표시' 역할을 함.
  S 자체는 유해하지 않으나, S가 있을 때 유해한 유전자가 작용할 수 있음.
• 치료법: S를 제거하여 치사 유전자의 작용 억제.
• >물질 Y: 젊은 몸에서 농도가 높아지며 젊음을 '표시'함.
  Y가 없을 때 유해한 유전자가 작용할 가능성이 높아짐.

 

• [메더워 이론의 의의]
• 이 이론은 노화가 특정 유전자의 발현 시기와 관련된 현상임을 시사.
• 젊은 몸의 화학적 특성을 흉내 내는 것이 노화 방지의 열쇠가 될 수 있음.

_유성생식과 교차

유성생식과 교차는 유전자 풀의 유동성을 유지하여 유전적 다양성을 가능하게 하고, 이는 유전자 생존에 유리한 조건을 제공하는 기제가 될 수 있습니다.

 

유성생식과 교차는 유전자 풀의 유동성을 유지하고 유전적 다양성을 보장하는 진화적 도구입니다. 비효율적으로 보이는 유성생식도 유성생식 유전자의 이기적 관점에서는 합리적입니다. 단백질을 만들지 않는 여분의 DNA 역시 이기적 생존 전략의 결과물로 이해될 수 있지요. 진화는 결국 유전자 풀 내 유전자의 빈도 변화라는 관점에서 설명될 수 있으며, 이는 생존 기계의 행동을 분석하는 데 중요한 단서를 제공합니다.

 

• 유성생식과 교차의 역할
• 교차와 유성생식은 유전자 풀의 유동성을 유지시키고, 유전자들이 섞이도록 한다.
• 교차가 없는 초파리와 같은 예외도 있지만, 유성생식은 유전적 다양성을 증가시키는 데 유리하다.
• 교차는 염색체 조각을 교환하여 대립 유전자들이 섞이는 과정을 말하며, 이는 유전자 풀에서 진화를 촉진한다.

 

• 유성생식의 기묘함과 합리성
• 유성생식은 무성생식에 비해 비효율적이지만, 이는 개체가 아닌 유전자의 관점에서 합리적이다.
• 유성생식을 가능하게 하는 유전자는 이기적 목적을 위해 다른 유전자를 조종하며, 결과적으로 유성생식이 유지된다.
• 무성생식보다 유성생식이 유전자의 생존에 유리하다면, 이는 충분히 설명될 수 있다.

 

• 여분의 DNA와 기생적 성격
• 많은 생물의 DNA는 단백질로 번역되지 않는 여분의 DNA를 포함한다.
• 이기적 유전자의 관점에서는 이러한 여분의 DNA는 기생적 DNA 혹은 해를 끼치지 않는 길손 DNA로 간주될 수 있다.

 

• 유전자와 개체의 관계
• 진화는 개체 수준에서 나타나지만, 장기적 결과는 유전자 풀에서의 유전자 빈도 변화로 나타난다.
• 유전자는 개체를 통해 생존과 번식 전략을 실행하며, 성과 교차는 이를 가능하게 하는 핵심 메커니즘이다.

 

맺음말

 

이기적 유전자는 유전자를 중심으로 진화를 해석하며, 유전자의 불멸성과 이기성이 생명체의 진화 전략에서 중요한 역할을 한다고 강조합니다. 유성생식과 교차는 유전적 다양성을 보장하며, 유전자 풀은 현대판 원시 수프 역할을 합니다. 이번 글을 통해 유전자가 진화의 기본 단위로 작용하는 원리를 이해하고, 유전자 중심의 생명 세계를 깊이 탐구할 수 있길 바랍니다.

 

 

이기적 유전자(1장) 요약 정리

 

이기적 유전자(2장) 요약 정리

 

이기적 유전자(3장_1) 요약 정리