[스프] '제비뽑기'라는 중요한 우연, 제대로 작동하기 위한 조건은

[스프칼럼] 우연과 필연의 합작품, '진화론' (글 : 이대한 교수)

진화란 '우연과 필연'의 합작품이다. 자연선택은 '적자생존'이라는 필연을 만들어 내는 힘이다. 환경에 더 적합한 유전 변이들이 집단 내에서 널리 퍼지면서 적응이라는 필연이 실현된다.

돌연변이라는 우연은 자연선택이라는 필연이 작동할 수 있는 진화의 재료를 제공한다. 유전 변이는 DNA의 복제나 수선 과정에서의 우연한 오류로 생성된다. 말하자면 돌연변이라는 우연이 끊임없이 점토를 만들어 내고, 자연선택이라는 필연이 도공이 되어 점토 덩어리를 온갖 쓸모 있는 그릇으로 만들어 내는 것이 진화의 한 양상이다.
 

진화의 제비뽑기, '유전적 부동'

그런데 돌연변이만큼이나 진화에서 중요한 우연이 있다. 일반인들에게는 생소할, 유전적 부동(genetic drift)이다. 진화란 집단의 유전적 조성이 변화하는 것이다. 이때 유전적 부동은 자연선택이라는 필연의 힘이 아니라 제비뽑기라는 우연의 힘에 의해 유전적 조성이 변화하는 현상을 뜻한다.

진화에서 제비뽑기라니, 무슨 말일까. 단일 수종의 어떤 숲이 벌목으로 90퍼센트가 소실되었다고 해보자. 이때 벌목된 나무들 속에 들어 있던 DNA도 다음 세대로 전달되지 못하고 사라진다. 그 결과 벌목 전과 후의 나무들이 지니고 있는 DNA의 총체가 달라진다. 벌목이라는 우연한 사건으로 집단의 유전적 조성이 변하게 된 것이다.

사실 이렇게 천재지변에 의해 집단의 크기가 줄어드는 제비뽑기가 일어나지 않아도 유전적 부동은 항상 일어난다. 생식 과정에서 일어나는 유전자 재조합 때문이다. 기본적으로 생식은 제비뽑기이다. 정자와 난자가 만들어질 때, 부모에게 받은 DNA의 절반이 염색체 교차라는 제비뽑기를 통해 섞여서 들어간다. 똑같은 부모에게서 나온 형제자매가 서로 다른 DNA를 지니는 이유가 바로 이 제비뽑기 때문이다.

그런데 형제자매의 수가 적으면 적을수록, 부모가 가지고 있는 유전 변이 중 일부가 다음 세대로 전달되지 않을 확률이 커진다. 무수히 많은 수의 자손을 낳지 않는 이상 형제자매의 DNA를 다 긁어모으더라도 부모의 DNA를 완전히 커버할 수 없으며, 이 과정에서 '유전 변이의 소실'이 일어난다. 이건 돌연변이만큼이나 보편적인 생명의 확률적 본성이다.

(남은 이야기는 스프에서)

심영구 기자 so5what@sbs.co.kr