「왜 생물은 진화하는가?」 진화가 일어나지 않기 위한 4가지 조건, (끝)

「왜 생물은 진화하는가?」 진화가 일어나지 않기 위한 4가지 조건, (끝)

==‘하디–바인베르크 평형’을 생각해 보면 보이기 시작하는 그 해답이란?==

 

 

5, 진화의 메커니즘은 오직 네 가지뿐

 

그렇다면 하디-바인베르크 평형은 어떤 경우에 성립할까?

앞서 혈액형 이야기를 할 때는 인원수가 100명인 집단을 상정했다. 그러나 사실 100명으로는 부족하다. 확률대로라면 다음 세대에서 100명 중 64명이 A형이 되겠지만, 실제로는 65명일 수도 있고, 62명일 수도 있다. 대부분 약간의 오차가 생긴다.

이처럼 우연에 의해 유전자 빈도가 달라지는 것을 **유전적 부동 (genetic drift)**이라고 한다. 유전적 부동을 없애고 확률대로 되게 하려면 방법은 단 하나, 집단의 크기를 무한대로 하는 것이다. 따라서 집단의 크기를 무한대로 하는 것이 하디-바인베르크 평형이 성립하기 위한 조건 중 하나가 된다. 사실, 하디-바인베르크 평형이 성립하기 위해서는 다음의 4가지 조건이 필요하다.

 

 

6, 하디-바인베르크 평형이 성립하기 위한 4가지 조건

 

집단의 크기가 무한대일 것

대립유전자 간에 생존율이나 번식률의 차이가 없을 것

집단에 개체의 이입이나 이출(이민, 이주)이 없을 것

돌연변이가 발생하지 않을 것

이 네 가지 조건 중 하나라도 충족되지 않으면 하디-바인베르크 평형은 성립하지 않는다. 즉, 생물은 진화하게 된다. 반대로 말하면, 이 네 가지 조건을 깨뜨리는 메커니즘이 곧 진화의 메커니즘이 되는 것이다.

진화가 일어나지 않게 하는 4가지 조건은 충족될 수 없다…

 

7, 결국 진화의 메커니즘은 네 가지뿐이라는 결론이 나온다.

 

(1)의 조건을 깨뜨리는 유전적 부동,

(2)의 조건을 깨뜨리는 자연 선택,

(3)의 조건을 깨뜨리는 유전자 흐름 (gene flow),

(4)의 조건을 깨뜨리는 돌연변이. 의외로 진화의 메커니즘은 적다. 진화에는 다양한 메커니즘이 있는 것처럼 보이지만, 모두 이 네 가지 안에 포함된다.

하지만 이 네 가지 조건을 모두 충족시키는 것은 매우 어렵다. 아니, 애초에 (1)의 조건 자체를 충족시키는 것은 불가능하다. 집단의 크기는 반드시 유한하기 때문이다.

따라서, 맨 처음 소개한 “왜 생물은 진화하는가?”라는 질문에 대한 답은, “네 가지 조건을 모두 충족시킬 수 없기 때문”이다. 예를 들어 “생물의 수는 유한하기 때문에”만으로도 “왜 생물은 진화하는가?”에 대한 답이 되는 것이다.(끝)

 

* 글=사라시나 이사오(更科 功)（분자고생물학자）

* 일본어원문=「なぜ生物は進化するのか？」進化が起こらないための4条件「ハーディ・ ワインベルグ平衡」を考えたときに見えてくるその答えとは

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