[유전학] 12.3 : 대진화(macroevolution)

 

 

이번 포스트에서는 대진화(macroevolution)에 대해 알아보자.

 

 

 

종(species)은 자연계에서 다른 group과 생식적으로 격리된 교배 집단을 의미함. 이 때 생식적 격리란 서로 교배가 아예 불가능하거나, 혹은 교배가 가능하더라도 낳은 자식이 불임이어서 더이상 생식이 일어날 수 없는 경우를 의미함.

 

 

그렇다면 서로 다른 종에 대해서 생식적 교배를 방해하는 생식적 격리(reproductive isolation)는 어떤 mechanism에 의해 일어날 수 있을까. 이와 관련해 크게 2가지 기작이 존재함.

 

 

첫 번째 기작은 prezygotic isolation mechanism(수정 전 격리 기전)임. 이 경우 아예 교배 자체가 일어나지 않도록 하는 기전으로, 예를 들어 지리적, 계절상의 이유 등으로 아예 만날 수 없거나(e.g. circadian rhythm이 정반대) 혹은 만나도 생리적 차이(e.g. 생식기의 모양)에 의해 짝짓기가 불가능한 경우가 이에 해당함. 이 때 대부분의 경우 교배행동(courtship behavior)을 포함하는 행동의 격리(behavioral isolation)가 가장 효과적인 isolation 방법임.

 

 

. 두 번째 기작은 postzygotic isolating mechanism(수정 후 격리 기전)임. 이 경우 서로 짝짓기는 가능하나, 이렇게 해서 태어난 자식이 생식불능이거나 생존가능성이 현저히 낮아지게 되는 경우를 의미함.

 

 

계통수(phylogenetic trees)

 

일반적으로 계통수를 그리고자 할 때는 mtDNA, cytochrome C gene과 같은 essential한 gene들의 유무, copy 수, mutation 정도를 비교해서 그리게 됨. 이 때 계통수를 이용하면 relative distance도 구할 수 있음.

 

 

 

 

 

이 때 위와 같은 식으로 계통수가 그려지게 되면, 이 경우 A, B, C group이 모두 하나의 공통조상으로부터 진화하였으므로, 이러한 group을 monophyletic group(단계통그룹)이라 부름.

 

 

 

다음으로 분자시계(molecular clock)의 개념에 대해 알아보자.

 

 

 

 

 

분자시계란 오랜 시간에 걸쳐 일정한 비율로 진화적 변화들이 축적되는 아미노산, nucleotide 서열을 의미함. 분자시계이 대표적인 예가 바로 위 그림에 나타나 있는 influenza A hemagglutinin gene임. 다만 이러한 gene들의 변화 속도 또한 온도를 포함한 여러 환경 요인에 따라 달라지게 되므로 완전히 정확하다고 보기는 어려움.