진화과정
생물학의 중심 조직 개념은 생물이 진화를 통해 변화하고 발전한다는 것인데, 이는 연속적인 세대에 걸쳐 개체군의 유전적인 특징의 변화이다.진화는 이제 지구상의 생명체의 큰 변화를 설명하는 데 사용된다. 진화라는 용어는 1809년 장 밥티스트 드 라마르크에 의해 과학 어휘에 도입되었다.그는 진화가 후천적 특성의 계승의 결과로서 발생한다고 제안하였는데, 이는 납득할 수 없으나 당시에는 대체적인 설명이 없었다.영국의 박물학자 찰스 다윈은 1836년 HMS 비글호를 타고 5년간 여행을 마치고 영국으로 돌아와 바위를 연구하고 갈라파고스 제도 등 세계 각지에서 동식물을 채집했다.그는 찰스 라이엘의 지질학 원리와 토마스 맬서스의 인구 원리에 관한 에세이를 읽었고 그것들로부터 영향을 받았다.다윈은 관찰과 판독을 바탕으로 세계 각지의 동식물의 다양성을 설명하기 위해 자연 선택에 의한 진화론을 공식화하기 시작했다.말레이 제도에서 동식물을 연구한 또 다른 영국 박물학자 알프레드 러셀 월리스도 같은 생각을 하게 되었지만, 나중에 다윈과는 독립적으로 하게 되었다.다윈과 월리스는 1858년 런던 린네 학회에서 각각 에세이와 원고를 공동으로 발표하여 자연 도태에 의한 진화의 발견에 대한 공로를 인정받았다.다윈은 후에 자연 도태에 의한 진화의 과정이 어떻게 작용하는지 자세히 설명한 1859년에 그의 책 <종의 기원>을 출판했다.자연선택을 설명하기 위해 다윈은 인위적인 선택을 통해 동물을 변형시키는 것과 유사점을 도출했는데, 이는 동물들이 특정 특성을 위해 선택적으로 번식하는 것으로 더 이상 야생 조상을 닮지 않은 개체들을 낳았다.다윈은 자연계에서 인간의 역할을 하는 것은 자연이라고 주장했다.특정한 특성을 고르는 것. 그는 두 가지 관찰과 두 가지 추론에 근거하여 이 결론에 도달했다.첫째, 모든 모집단의 구성원은 상속 가능한 특성에 따라 변화하는 경향이 있다. 둘째, 모든 종은 각각의 환경에 의해 지탱될 수 있는 것보다 더 많은 자손을 낳는 경향이 있으며, 이로 인해 많은 개체들이 생존하고 번식하지 못한다.다윈은 이러한 관찰에 기초하여 환경에 더 잘 적응한 유전적인 특성을 가진 개체들이 다른 개체들보다 더 많이 생존하고 더 많은 자손을 낳을 가능성이 있다고 추론했다.그는 또한 특정 개체가 다른 개체보다 불평등하거나 차별적인 생존과 번식이 연속적인 세대에 걸쳐 유리한 형질의 축적으로 이어져 유기체와 환경 사이의 일치성을 증가시킬 것이라고 추론했다.따라서 자연선택은 유전형질의 차이에 의한 후대의 개체들의 차등적 생존과 번식이다.다윈은 멘델의 유전학에 대한 연구를 알지 못했기 때문에 자연선택의 기초가 되는 정확한 유전 메커니즘은 20세기 초까지 잘 이해되지 않았다. 현대 합성이 다윈의 진화와 자연선택에 의한 진화에 대한 신 다윈적 관점을 확립한 유전학을 조화시켰다.이 관점은 진화가 이종교배 유기체의 집단 내에서 대립유전자 빈도의 변화가 있을 때 발생한다고 주장한다. 대규모 무작위 짝짓기 개체군에 작용하는 진화 과정이 없다면 하디-바인버그 원리에 의해 기술된 대로 대립유전자 주파수는 세대 간에 일정하게 유지될 것이다.진화를 주도하는 또 다른 과정은 유전자 이동으로, 한 세대에서 다음 세대로의 인구 내 대립 유전자 빈도의 무작위 변동이다.선택적 힘이 없거나 상대적으로 약한 경우, 대립유전자 주파수는 표본오차의 대상이 되기 때문에 각 연속발생에서 동등하게 상향 또는 하향으로 표류할 가능성이 있다.이 표류는 대립유전자가 모집단에서 사라지거나 다른 대립유전자를 완전히 대체함으로써 결국 고정될 때 멈춘다. 따라서 유전적 표류는 우연만으로 인해 개체군으로부터 일부 대립유전자를 제거할 수 있다.종은 서로 교미하는 유기체 집단이며, 종은 서로 독립적으로 진화한 결과 하나의 계통이 두 개의 계통에 분열되는 과정이다.종분화가 일어나려면 생식적 격리가 있어야 한다.생식 격리는 베이트슨-도브잔스키-뮬러 모델에 의해 기술된 유전자 간의 비호환성으로 인해 발생할 수 있다. 생식적 고립은 또한 유전적 차이와 함께 증가하는 경향이 있다. 종분화는 조상의 종들을 나누는 물리적 장벽이 있을 때 발생할 수 있는데, 이 과정은 이종이 종분화라고 알려져 있다.이와 반대로 교감 종분화는 물리적 장벽이 없을 때 발생한다.기계적, 시간적, 행동적, 서식지, 배우자적 분리와 같은 접합 전 분리는 다른 종들의 잡종을 방지할 수 있다.유사하게, 접합 후 분리로 인해 잡종 또는 잡종 불임(예: 노새)의 낮은 생존성으로 인해 잡종이 선택될 수 있다. 가까운 두 종 사이에 불완전한 생식 분리가 있을 경우 잡종 영역이 나타날 수 있다.
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