진화는 랜덤일까 방향성이 있을까?

현존하는 생물종은 각자의 local optima를 찾아낸 것으로 보인다.

 

생물의 최종 궁극점은 알 수 없지만, 현재 살아남은 종은 나름의 방식으로 환경에 적응하고 진화한 형태들이다. 해당 환경에 맞는 각각의 답을 진화라는 최적화 알고리즘을 통해 찾은 것이다.

 

이는 진화에 어느 정도 방향성이 있으며 만일 지구의 역사를 여러번 반복 시행한다면 공통된 계통이 다시 나타난다는 것을 의미한다. 또한 인간의 출현은 우연인가 필연인가에 대한 단서도 얻을 수있다.

 

단서 1.

고립된 대륙에서 각각 진화한 생물종이 유사한 형태로 수렴한다.

 

 

호주의 유대류 vs 설치류 다람쥐

 

 

아프리카 아프로테리아 vs 두더지  vs 호주 유대류

 

 

 

단서 2.

전혀 다른 계통으로 갈라진 두 생물종의 기관구조가 유사하다.

 

문어와 인간의 안구 구조

눈은 최소 40회 이상 변화하며 독립적으로 진화한 기관이다. 그럼에도 나타난 최종 결과물의 형태는 놀랍게 비슷하다. 

 

 

빛 대신 초음파를 쏘아 위치를 파악하는 음파탐지 기관은 박쥐, 돌고래, 이빨고래, 몇 종류의 새에서 나타난다. 

 

비행이라는 행동 역시 여러 동물에게 나타나지만 그 형태에는 공통된 특성이 있다. 네모난 바퀴가 존재하지 않는 것처럼 자연과 물리법칙에 따라 최적화된 형태는 몇 가지로 압축될 수밖에 없다.

 

진화의 특정 local optimum에 도달하면 그때부터 발생하는 돌연변이는 생존에 도움이 안되는 변칙적인 것이나 다른 기관과 조화되지 않는 것이 대부분이므로 새로운 진화가 탄생하기는 어려워진다. 저 멀리 있는 다른 최적점으로의 매우 강력한 퀀텀 점프를 해야만 해당 돌연변이가 살아남을 수 있다. 반대로 진화의 초기단계에 있을 때는 어떤 변화든 일어나기만 하면 지금보다 더 좋아질 가능성이 크고, 따라서 살아남아 유전될 확률도 높아진다.

 

 

 

종을 넘어선 생물의 공통특성

- 빛, 소리, 냄새로부터 정보를 얻는 감각기관

- 2개의 눈 등 짝수개의 좌우대칭 균형구조

 

 

* 인간에서 다른 종으로의 분화 (추가적 진화)는 일어날 수 있을까?

 

 

거의 불가능하다.

종의 분화는 보통 지리적 분리와 같은 거대한 환경변화에 의해 발생하거나 촉진된다. 단절되고 서로 다른 환경에서 오랜 시간 따로 살면서 수많은 세대를 거쳐야 유의미한 다른 특징이 생겨나는 것이다. 그러나 현생 인류의 이동성(mobility)은 너무 발전하여 전세계의 어디로나 하루내로 빠르게 이동하고 정착할 수 있다. 정보 또한 초단위로 빠르게 전파되고 퍼지므로 완전히 단절된 환경/문화/유전적 군집 형성은 불가능하다.

 

인간은 종에 의한 진화가 아니라 문명/문화에 의한 진화가 일어나는 생물이며 뇌용량 역시 일정한 수렴점에 도달해있다. 인간이 사용하는 언어 분화 양상을 보면 생물 진화와 유사점이 많다. 문화에 의한 진화 역시 오랜 세월에 걸쳐 좀더 나은 방식, 좀더 합리적인 방식으로 나아가는 경향을 보인다.