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Charles Robert Darwin

PPT 5.

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Charles Robert Darwin1809 ~ 1882

1. 종의 기원

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Darwin's Original Sketch of the Tree of Life다윈의 생명의 나무는 인간도 수많은 생명의가지 중에 하나임을 말한다.

존재의 대사슬

아리스토텔리스의 목적론적 가치서열체계(Hierarchy)

사물(실현테)= 질료(가능)+형상(본질 Eidos)

생명의 존재의 대사슬은 다윈 이전의 생명의 가치론으로사슬은 신에서 시작하여 천사, 별, 달, 사람 동물, 식물, 광물 등으로 내려간다.

1831 ~ 1836 비글호 항해

1831년 말, 다윈이 해군측량선

비글호에 박물학자로서 승선하여,

남아메리카 · 남태평양의 여러

섬과 오스트레일리아 등을

항해·탐사하고 5년간 항해를

마치고 돌아왔을 때에는 약 2천

쪽에 이르는 18권의 관찰기록과

표본을 가지고 돌아옴

특히, 갈라파고스 제도에서의 관찰,

즉 다른 환경의 섬과 거기에서

사는 같은 계통의 생물에서 볼 수

있는 변이에 대한 관찰은

진화사상의 주요한 토대를 이룬다.

(다윈의 핀치 새)5

Darwin's finches. The finches numbered 1–7 are ground finches. They seek their food on the ground or in low shrubs. Those numbered 8–13 are tree finches. They live primarily on insects.

자연선택론 탄생

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2. 위대한 사상가다윈

생명권의 평등

찰스 다윈은 미국 대통령 에이브러햄 링컨과 같은 날 태어났다.

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인권 평등의 거대한 흐름을 불러 일으킨 대통령

〈노예 해방 선언〉은 미국의 건국이념인 자유와 평등 개념에 생

명을 불어넣었고, 미국 내에서뿐만 아니라 국제적으로도 지속

적인 영향을 미쳤다.

생명권의 평등을 일깨워준 사상가

모든 생물들이 태초 늪에서 지극히 하나의 단순한 생명체로부

터 분화되어 나온 진화의 산물임을 깨닫게 했다.

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너와 내가 다른 것이 진리이고, 이것이 변화를 이끈다.

- Charles Robert Darwin-

다윈 이전의 서양 사상사의 기반

플라톤의 이데아(idea) 이론

본질주의(essentialism) 또는 예형론(typology)으로 불리는 플라톤 사상체계에

따르면 이 세상은 영원불변의 완벽한 이데아(idea) 또는 원형(type)으로

이루어졌다.. 변이(variation)는 진리의 불완전한 투영에 불과하다. 따라서

생물의 종들은 영원불변의 존재들 일 수 밖에 없다.

이 같은 그리스시대의 시대정신은 중세시대 기독교 신학에 의해 더욱 굳건히

서양인들의 사고방식을 지배하게 된다. 우주는 물론 그들 자신을 구성하고 있는

모든 생물체들이 하느님에 의해 창조되었다는 믿음은 생물 종의 불변성과

부합하는 개념이었다. 10

3. 다윈 혁명! 진화론(evolutionary theory)

자연선택론(Natural selection)

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[ Homo habilis ] [ Homo erectus ][ <------------------ Homo sapiens -----------][ Australopithecus ][Anthropoid ]

인간과 동물의 경계를 연 다윈 혁명

단순한 구조에서 복잡성이 형성되는 자연선택법

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금고털이범의 고정법(fixing) 기술 <시간의 지도 p172>

▪ 초기 지구의 유기화합물

▪ 초기 지구에 생성된 구조물

무작위적 화학반응으로 형성된 물질또는 구조물(우연의 사건)

상대적으로 안정적인 분자 구조는 생존확률이 높음

환경에 잘 적응한 것들은 ‘고정’ 확률이높음

고정된 분자 구조가 복제되고다음세대로 생존한 물질들은 선택된적응 산물

금고털이의 노하우! 앞자리가 정해지면 고정시키고 다음자리로 넘어간다. 자리 수가 많아도언젠가는 열리는 금고털이 기술

1. Variability: There is genetic variation within a population(변이)

2. Heredity: Genetic variation can be inherited(대물림)

3. Competition for survival: Species produce more offspring than the

environment can support(생존경쟁)

4. Differential reproduction: Organisms with beneficial adaptations are more

likely to reproduce (번식도의 차이)

What is natural in 『Natural selection』?

• 생존과 번식에 적합성(fitness)이 높은 변이체가 살아남아 다음세대에 대물림

되고, 이러한 과정이 누적되면 성공적인 적응 산물이 축적되어 종의 분화가

일어나는 진화가 일어난다.

Which is selection in 『Natural selection』?

적자생존(survival of the fittest)이란?

최적자생존

☞ 자연선택에 의한 진화란 절대적 개념이 아니라 상대적 개념이다.

☞ 절대적 수준에서 미래 지향적인 진보를 거듭하는 것이 아니라 주어진 환경

속에서 제한된 자원을 놓고 경쟁하고 있는 다른 개체들 보다 조금이라도

낫기만 하면 선택을 받는다는 다분히 상대적인 개념이 진화의 기본

원리이다.(곰을 피해 달아 나는 두 수학자의 운명은?)

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What is result of 『Natural selection』?

• Descent with modification(변화를 동반한 계승)

변화는 모두 생존과 번식에 유리한가?

적자생존*

자연

선택

적응·

경쟁

조건·

자원

진화가 일어나기 위한 조건 1

1. 한 종에 속하는 개체들은 각자 다른 형태, 생리, 행동 등을 보인다. 즉

자연계의 생물 개체들간에 변이(variation)가 존재한다.

• 자연계에 존재하는 거의 모든 형질들에는 대체로 변이가 존재하기

마련이지만 만일 변이가 없다고 가정한다면 선택의 여지도 없다.

• 형질(character)이 동일한 개체들 간에는 아무리 빈번한 선택이 벌어진다

해도 변화가 일어날 수 없기 때문에 자연선택은 변이를 가진 형질에만

적용된다.

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진화가 일어나기 위한 조건 2

2. 일반적으로 자손은 부모를 닮는다. 즉 어떤 변이는 유전(heredity)한다.

• 이러한 변이들 중 유전하는 것만이 자연선택의 대상이 된다.

• 한 생명체가 생애를 통해 아무리 많은 변화를 겪는다 해도 그것이

생식세포 내 (reproductive cell)의 변화가 아니면 다음 세대로 전해질 수

없다. 체세포(somatic cell)의 변화는 당대에만 나타날 뿐 자손에는

전달되지 않는다.

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진화가 일어나기 위한 조건 3

3. 환경이 뒷받침할 수 있는 이상으로 많은 개체들이 태어나기 때문에 먹이 등

한정된 자원을 놓고 경쟁(competition)할 수밖에 없다.

• 다윈이 경제학자 맬서스(Thomas Malthus)의 ‘인구론(1798)’을 읽고 깨달은

개념이다.

• 다윈이 태어나기 이미 10여 년 전에 발표된 이 논문에서 맬서스는 인간을

포함한 모든 생물에서 만일 환경적인 제한요인이 없다면 그 수가

기하급수적으로 성장함을 관찰했다.

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진화가 일어나기 위한 조건 4

4. 주어진 환경에 잘 적응하도록 도와주는 형질을 지닌 개체들이 보다 많이 살아남아 더

많은 자손을 남긴다.(자연선택 natural selection)

• 어느 개체군이건 태어나는 모든 개체들이 다 번식의 기회를 갖는 것은 아니다.

대부분의 개체들은 번식기에 이르기 전에 죽어 사라지고 주어진 환경에 보다 잘

적응할 수 있도록 도와주는 형질들을 지닌 개체들만이 살아남아 자손을 남기게 된다.

• 아무리 변이가 존재하고 또 유전한다고 하더라도 모든 개체가 다 번식기에 이르러

똑같은 수의 자손을 남긴다면 그 개체군의 유전자 빈도에는 아무런 변화도 일어나지

않을 것이다. 따라서 진화란 유전자들이 자신들이 몸담고 있는 개체들의 번식을 도와

자신들의 복사체를 보다 많이 퍼뜨리려는 경쟁의 결과로 나타나는 현상이다.

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진화를 일으키는 환경

조건(conditions)

생물체에 의하여 결코 소비되거나 소모되어 버리지 않지만 생물체에게

영향을 미치는 환경적 요소이다. 이러한 조건은 생물체에 적응을 요구하기도

하고 그 조건에 대해 인내를 요구하기도 한다.(비생물학적 요인, 에너지, 기후,

문질순화, 매질, 기타 물리화학적 요인)

자원(resources)

생물체에 의하여 소비되거나 소모되어 버리며 생명체들 간에 이루어지는

경쟁의 근원으로 제한된 환경적 요소이다.(먹이, 서식처, 배우자)

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보충자료

밀도조절요인

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자원 경쟁은 동일한 종 내에서 개체군 밀도조절요인으로 작용할 수 있다.

제한요인이란 생물의 분포와 풍부도를 제한하는 요인이다.

경쟁실격의 원리: 동일한 생태적 요구도를 지닌 종간에는 공존될 수 없다.

→ 동일한 생활방식을 갖는 종간에는 최소한 한 가지의 제한요인이

존재할 때 경쟁이 불가피 하다.

보충자료

인간은 진화를 멈추었는가?

“인간은 진화하기를 멈췄다” <제이 굴드>의 궤변

• [반론1] 도시에 사는 현대인들은 우리 인간이 더 이상 발가벗은 채로 자연에 노출되어

있는 게 아니기 때문에 다른 동물들처럼 자연선택의 영향을 받지 않을 것이라는 오해를

하고 있다.

• [반론2] 자연선택의 ‘자연’은 ‘인공’의 반대 개념이라기보다는 오히려 ‘인위’의 반대

개념으로 쓰인 것이다. 저 산과 들의 자연에서 벌어지는 선택과정이라는 뜻보다는

누군가가 의도적으로 조정하는 과정이 아니라 구성원들간의 자연스런 관계 속에서

필연적으로 일어나는 현상을 설명하는 메커니즘이다. 그러므로 우리 인간이 지금도

진화하고 있다.

• [반론3] 현생인류는 문명기술을 이용하여 급속도로 변하는 외부환경에 대처, 적응하고

있다. 인류라는 종만이 지닌 유전자의 변이 없이 적응하는 특별한 적응메커니즘이다.

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인간의 진화를 왜 멈추었다 했는가?

대진화

• 오랜 세월 동안 많은 변화를 거쳐 새로운 종으로 분화하는 것

소진화

• 시간에 따른 개체군의 유전자 빈도의 변화, 즉 세대를 거듭하며 개체들의

형태, 생리, 행동 등에 변화가 일어나는 것

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세대가 아주 짧은 미생물의 경우에는 우리가 실제로 종의 분화를 목격할 수 있지만 인간을

포함한 대부분의 다세포생물의 대진화를 관찰하기에는 우리 자신의 수명이 턱없이 짧다.

사람들은 흔히 대진화를 진화의 전부로 착각한다. 그래서 진화가 멈췄다는 궤변에도 귀를

기울이게 되지만 소진화는 결코 멈출 수 있는 것이 아니다.