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진화론(evolutinary theory)

작성일 2010-08-23

생물은 생활환경에 적응하면서 단순한 것으로부터 복잡한 것으로 진화하며, 생존경쟁에 적합한 것은 살아남고 그렇지 못한 것은 도태된다는 학설. 일반적으로 진화를 사실로서 확신시킨 것은 다윈의 진화론이다.

〔라마르크와 다윈의 진화론〕E. 다윈(C 다윈의 조부)은《자연의 전당(殿堂))》(1806)과 《주노미아(Zoonomia)》(1794~96)에서, 생물은 바다에서 태어나 스스로 새로운 특징을 얻음으로써 육지 위로 진화했다고 주장했다.

그러나 진화에 관한 사상을 전개한 사람은 J. B. 라마르크였다.

라마르크는 광물·식물에서 동물에 이르기까지의 분류체계를 세우면서 그 전체적인 경향을 진화라고 이해했다.

그의《동물철학》(1809)에 나타나 있는 원리는 다음과 같다.

① 모든 생물은 좀더 복잡하고 완전한 형태를 향해 전진하는 내적 능력을 갖고 있으며, 그 생명력은 생물의 통합성(統合性)을 낳는데, 그것은 질서의 유지와 더욱 발전된 질서를 확립하는 유동체(流動體), 곧 열량(熱量)과 전기성(電氣性)에 의해 실현된다.

② 모든 생물은 환경의 변화로 발생하는, 생존을 위한 행동을 담당할 내적인 필요성을 지니고 있는데, 그것을 뒷 받침해 주는 것이 유동체이다.

③ 새로 사용함으로써 획득되는 형질(形質)을 세대에서 세대로 전파하는데, 이것이 복잡화를 실현했다(획득형질의 유전).

이러한 원리에 의해 기린의 목이 긴 이유를 설명한 에피소드는 널리 알려져 있다.

이와 같은 라마르크의 진화론은 단순에서 복잡으로의 완진화에 관한 검토이며, 현재 생존하고 있는 단순한 생물일수록 그 유래가 시간상으로 짧다는 연속자연발생설(連續自然發生說)이기도 하다.

다윈은《종의 기원》(1859)에서 진화의 기구(機構)를 기본적으로 다음과 같은 논리로 설명했다.

① 같은 종(種) 안에 있는 개체는 그 형태와 생리에 두드러진 연속적 변이가 있다.

② 이 변이는 기회가 있을 때마다 발생하고 유전한다.

③ 동물이나 식물의 개체군(個體群)은 매우 높은 번식 능력을 갖고 있다.

④ 그러나 자원(資源)은 한정되어 있으므로 어느 개체군의 개체는 자신 및 자손의 생존을 위해 투쟁하지 않으면 안 된다.

⑤ 따라서 몇 개의 개체 최적자(最適者)만이 살아남고, 똑같은 성질을 지닌 자손이 남게 된다.

⑥ 최적자의 자연선택(自然選擇 ; 淘汰)을 통해 종은 좀 더 잘 적응하는 개체에 의해 구성되기에 이른다.

이상과 같은 설명의 전제가 되는 것은 유전하는 변이성(變異性)과 한정된 자원이며, 그 귀결=자연선택은 자동적으로 도출된다.

기회적(機會的) 변이를 선택하는 것만으로 복잡하게 통합되어 있는 현존하는 다종다양한 생물을 어디까지 설명할 수 있을까. 이 의문에 대해서는 그 당시나, 그리고 어떤 의미에서는 현재도 궁극적으로는 명확한 답변이 나와 있지 않다.

그러나 생물의 다양성과 적응성이 미리 설계된 것이 아니라, 원리적으로는 변이와 선택의 역사적 산물이라는 이해의 구조는 확립되었다.

생물진화를 설명하는 기본적인 틀은 현재도 다윈의 이 자연선택에 관한 견해를 기초로 하고 있다.

〔유전학의 새로운 전개〕19세기 후반에는 여러 진화 이론이 나왔다.

종분화(種分化)가 일어날 때의 지리적 격리(隔離)의 중요성이 M. F. 바그너와 J. T. 귤릭에 의해 각기 다른 관점에서 강조되었다.

바그너는 서로 다른 환경의 작용을, 귤릭은 환경의 차이가 없더라도 발생하는 분기(分岐)가 있음을 지적했다.

C. W. 네겔리는 내적인 지향력(志向力)이 환경과는 완전히 독립해서 진화의 방향을 잡아나감을, T. 아이머는 진화가 반드시 적응적인 것은 아니지만 정향성(定向性)을 지니고 발전해 나감을 강조했다.

E. D. 코프는 고생물학적 고찰에 의거한 라마르크의 견해를 부활시켰다(네오라마르크주의).

유전학에 대해서는 그후 A. 바이스만이 생식계열설(生殖系列說 ; 세대를 뛰어넘어 유전하는 것은 생식질(生殖質)이며, 체세포질은 유전하지 않는다는 견해)에 입각해 획득형질의 유전이 불가능함을 역설했다.

이것은 현재 분자유전학에 의해 기본적으로 지지받고 있다.

유전적형질의 유전방식에 대해서는 G. 멘델이 얻은 통계적·경험적 결과가 1900년 H. 드브리스 등에 의해 재발견되고, 또한 돌연변이가 발견되었으며, 다시 T. H. 모건 일파의 초파리 유전학의 발전을 거쳐 유전자는 염색체 속에 있는 것이라고 이해하게 되었다.

〔진화의 종합설〕돌연변이로 인한 종분화의 가능성은 유전자 풀(pool)로서의 개체군(個體群 : 집단)의 수많은 유전자자리(gene locus)에 있는 대립유전자가 나타내는 빈도(頻度)의 변화(小進化)에 관한 이론적 연구에 의해 검토되었다.

즉, R. A. 피셔, S. 라이트, J. B. S. 홀데인 등이 집단유전학을 확립함으로써 진화를 집단(개체군)의 현상이라고 이해하는 일이 매우 중요함을 인식하게 되었다.

1930~50년대에 걸쳐 진화의「종합설」로의 통일화가 시도되었다.

J. S. 헉슬리를 비롯해 고생물학의 G. G. 심프슨, 계통진화학의 E. W. 마이어. 유전학의 T. 도브잔스키 등은 그들의 저서 속에서 진화이론의 종합화를 표명했다.

종합설은 유전의 염색체 이론·집단유전학·생물학적 종(種)의 개념을 축으로 고생물학이나 생물학 각 분야의 개념을 정리·확장하고, 획득형질유전의 완전한 부정, 진화과정은 점진적인 변화이며 돌연변이는 집단(멘델 집단) 안에서의 유전자 빈도의 변화, 즉 소진화를 기본으로 해 설명할 수 있으며, 그 진화의 방향은 자연선택에 의해 규정된다는 내용이다.

이른바 네오다윈주의의 진화이론으로서 재구성된 셈이다.

그와 같은 시도를 거쳐 생물학의 모든 문제는 진화적인 설명이 필요하다고 생각하게 되었다.

진화에 관한 새로운 연구가 여기에서 재출발하게 된 것이다.

한편 유전자는 그 뒤 생화학적인 연구에 의해「1유전자/1효소설(說)」의 뒷받침을 얻어 53년에 J. D. 윗슨과 F. H. C. 크릭에 의해 DNA(디옥시리보핵산)로서 실체적으로 파악되었으며, 60년대까지 유전자 개념 및 유전기구의 분자 수준에서의 기본적인 해명이 이뤄졌다.

유전정보가 핵산에서 단백질로 흐른다는 센트럴 도그마(central dogma)는 바이스만의 원리를 분자 수준에서 설명하는 것으로 해석되어, 획득형질유전을 둘러싼 논쟁에 결정적인 충격을 던졌다.

현대의 진화론은 이 분자유전학의 발전과 성과를 빼놓고는 설명될 수 없다.

〔진화론의 장래〕1960년대부터 현재에 이르기까지 진화이론은 눈부시게 전개되고 있다.

그 중에서 주요한 논점을 정리하면 다음과 갈다.

① 대(大)진화의 변화 패턴은 점진적으로 일어나는가, 아니면 급격한 변화와 오랫동안의 정체가 지난 다음에 일어나는가? ② 자연선택의 단위는 개체인가 집단인가, 아니면 유전자인가? ③ 진화를 설명하는 것은 적응론 프로그램인가, 중립설(中立說)인가? ④ 분류학의 방법에서, 표현형 분류인가, 분기분류인가, 아니면 진화분류인가? ⑤ 종(種)형성론에서, 이소적(異所的)인가, 동소적(同所的)인가, 측소적(測所的)인가? 이상과 같은 논점은 선택적인 것도 아니며 절충적인 것도 아니다.

진화에 관한 근본적인 관점을 둘러싼 중요한 논쟁의 배경에는 새로운 사실이나 가설이 많이 나와 있다.

생명의 기원에 대해서도 그 생화학적 기반의 대담한 검증실험이나 핵산-단백질계(系)의 생성에 관한 이론적 이해가 진전되었다.

또한 분자 수준의 중립 돌연변이의 존재가 밝혀져 면역기구(免疫機構)에 관한 해명이 진일보했으며, 유전자의 분석기술도 비약적으로 진보해 진핵(眞核)생물의 유전기구가 복잡하다는 사실이 점차로 밝혀지고 있고, 종래의 원핵(原核)생물을 기반으로 한 센트럴 도그마라는 구조로는 쉽사리 해결할 수 없게 되었다.

전핵생물의 기원에 관해서도, 그 세포 안에 있는 소기관(小器官)과 일부 원핵세포와의 상동성(相同性)으로 인해 원핵생물의 공생설(共生說)이 상당히 유력시되고 있다.

이것이 사설이라면, 분기(分岐) 한 가지에 대해서만 연구해 온 종형성론도 이 점에 한해서는 근본적으로 수정되지 않을 수 없게 된다.

염색체의 진화에 대해서도 유전자 중복설이 나왔는데, 식물의 일부에 대해서는 그 타당성이 인정되고 있다.

생태학에서도 자연선택에 관해 r-K선택설을 비롯해 생활사나 사회구조에 관한 해명이 발전했고, 경쟁개념을 기초로 한 생물군집론(生物群集論)도 시도되고 있다.

여러 가지 사실이나 새로운 관점에 의해 종래의 종합설은 진화생물학으로서 보다 광범한 형태로 재구성되고 있는데, 종래의 네오다윈주의의 기구에 대한 수많은 반대의견도 나와 있다.



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