학문
그림이좋아!
지금도 계속 진화하는게 보이는 생물이 있나요?
진화가 엄청 오랜 세월을 걸쳐서 된다는 건 알지만 인간이나 지구온난화 같은 자연재해 문제로 인해 외부압력이 심해지면서 빠르게 적응하는 생물들이 있는 것 처럼, 지금도 계속 바뀌는 생물이 있나요?
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 일반적으로 진화는 수백만 년에 걸쳐 일어나는 매우 느린 과정으로 알려져 있긴 하지만 현재 진행 중인 진화가 관찰되기도 합니다. 특히 말씀해주신 것처럼 환경 변화, 인간 활동, 기후 변화와 같은 강한 선택압이 작용할 경우에는 진화의 속도가 빨라집니다. 가장 대표적인 예시는 원핵생물에 속하는 대장균의 항생제 내성 진화입니다. 인간이 항생제를 사용하면 세균 집단 중 일부는 돌연변이로 인해 항생제를 분해하거나 배출할 수 있는 능력을 갖게되는데요, 항생제가 투여되면 대부분의 세균은 죽지만 이러한 변이를 가진 세균만 살아남아 증식하게 됩니다. 대장균의 경우 증식속도가 매우 빠르다보니 몇 세대만 지나도 항생제 내성 균주가 빠르게 증가합니다.
다음으로 산업화 이후 관찰된 후추나방의 색 변화 사례가 있는데요, 원래 영국 산업혁명 이전에는 나무껍질과 비슷한 밝은 색 개체가 대부분이었습니다. 그러나 공장 매연으로 나무가 검게 변하면서 밝은 개체는 새에게 쉽게 잡아먹히게 되었고, 반대로 검은 색 개체가 생존에 유리해졌습니다. 결과적으로 몇십 년 사이에 개체군의 대부분이 검은색으로 바뀌었고 이후 공해가 줄어들자 다시 밝은 색 개체의 비율이 증가하는 현상도 관찰되었습니다. 이러한 사례는 자연 선택이 실제 환경 변화와 같은 선택압에 따라 매우 빠르게 작동할 수 있음을 보여줍니다.
또 마지막으로는 온전한 생물이라고 보긴 어렵지만 바이러스가 매우 빠르게 진화한다고 볼 수 있는 경우입니다. 예를 들어 SARS‑CoV‑2와 같은 RNA 바이러스는 돌연변이율이 높아 새로운 변이가 지속적으로 등장하는데요, 감염력이나 면역 회피 능력이 더 높은 변이가 선택되면서 몇 달 단위로 새로운 계통이 등장하는 것도 진화가 실시간으로 관찰되는 대표적인 사례라고 할 수 있겠습니다. 감사합니다.
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채택된 답변안녕하세요. 박재민 수의사입니다.
지금도 진화는 계속 됩니다
특히 세대 시간이 짧고 개체수가 많은 생물에서 빠르게 보여요
세균은 항생제 사용으로 내성 균주가 빠르게 선택되요
수개월에서 수년 단위로 유전자 변이가 축적됩니다
모기나 해충도 살충제 사용 지역에서 저항성 개체가 살아 남아 세대 내 비율이 증가합니다
도시의 새 또한 소음에 맞춰 더 높은 주파수로 노래하는 방향으로 변화해요
코로나 바이러스 처럼 바이러스도 변이가 전염성 증가하는 방향으로 선택된 대표적 사례입니다
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
항생제 사용 압력으로
메티실린 내성 황색 포도상구균같은
세균은 유전자 변이를 통해 약물 내성을 빠르게 획득하며,
이는 수십년단위로 관찰되는 대표적인 실시간진화사례입니다.
또한 도시 환경에 적응 한 런던 지하철 모기는
지상 개체군과 다른 번식, 흡혈특성을 보여서 인간 환경에의해
분화가 진행중인 사례로 보고되오있습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김덕중 박사입니다.
지금도 진화가 실제로 진행되는 것을 관찰할 수 있는 생물은 꽤 많습니다. 진화는 수백만 년만 걸리는 것이 아니라, 세대가 빠르게 바뀌는 생물에서는 인간이 관찰할 수 있는 시간 안에서도 나타납니다.
1. 세균 (박테리아)
예: 항생제 내성 세균
- 병원에서 항생제를 많이 사용하면
→ 일부 세균이 돌연변이로 항생제에 강해짐
- 그 세균이 살아남아 번식
→ 결국 항생제가 잘 듣지 않는 집단이 됨
대표 사례
- MRSA (메티실린 내성 황색포도상구균)
인간이 몇십 년 사이에 진화 과정을 직접 관찰한 대표 사례
2. 바이러스
예: 코로나 바이러스 변이
- 바이러스는 복제 과정에서 돌연변이가 자주 발생
- 그래서 새로운 변이가 계속 등장
예
- 알파
- 델타
- 오미크론
몇 달~몇 년 사이에 진화가 일어남
3. 곤충 (특히 농업 해충)
예: 살충제 내성 모기
- 살충제를 뿌리면 대부분 죽음
- 일부 내성이 있는 개체만 살아남음
- 그 개체들이 번식
몇 세대 후 살충제가 잘 안 듣는 모기 집단이 생김
지금도 진화를 확인할 수 있는 생물
- 세균 (항생제 내성)
- 바이러스 (변이)
- 곤충 (살충제 내성)
- 도마뱀 (섬 실험)
- 핀치 새 (부리 변화)
공통점: 세대가 짧고 개체 수가 많다
결론부터 말씀드리면 진화는 환경 압박이 강할 때 놀라울 정도로 빠르게 일어나고, 그런 사례는 상당히 많습니다.
대표적으로 모잠비크의 코끼리는 밀렵을 피하기 위해 수십 년 만에 상아 없이 태어나는 개체수가 급증했습니다. 결국 상아 없이 태어나는 방향으로 급격히 진화한 것이죠.
또한 도시의 바퀴벌레는 인간이 설치한 당분 덫을 피하려 단맛을 쓴맛으로 느끼게 미각 체계를 바꿨고, 뉴욕의 쥐들은 패스트푸드 섭취에 최적화된 소화 유전자를 갖게 되었습니다.
그리고 지구온난화로 인해 호주 앵무새들은 열 배출에 유리하게 부리 크기를 키우고 있습니다.
실제 다양한 논문에서 이런 사례들을 심심찮게 찾을 수 있습니다.
무엇보다 가장 빠른 사례라면 항생제 내성 세균으로, 약물이라는 생존 압박 속에서 실시간으로 유전자를 변형하고 있고, 그로 인한 변이도 계속 보고되고 있습니다.
결국 모든 문제의 시작은 지구의 암이라고까지 표현되는 인간이긴 하지만, 인간이 만든 급격한 환경 변화가 생물들의 초고속 진화의 강력한 촉매제가 되고 있습니다.
지구온난화와 살충제 사용 같은 외부 압력으로 인해 코끼리와 빈대 같은 생물들은 현재 육안으로 확인 가능한 속도로 진화하고 있습니다. 아프리카 코끼리는 상아를 노린 밀렵이 심해지자 생존을 위해 상아가 아예 자라지 않는 개체들이 급격히 늘어나는 유전적 변화를 겪었습니다. 또한 도시의 빈대들은 인간이 사용하는 살충제에 저항력을 갖기 위해 껍질이 두꺼워지거나 신경계 구조를 변형시키는 방향으로 빠르게 진화하여 약물에 죽지 않는 개체군을 형성하고 있습니다. 나일론을 분해하는 효소를 만들어낸 박테리아나 기후 변화에 맞춰 번식 시기를 앞당기는 일부 조류들도 현대의 환경 압력에 적응 중인 진화의 사례에 해당합니다. 생물은 고정된 상태가 아니라 주어진 환경의 선택 압에 따라 실시간으로 유전자 빈도를 수정하며 생존을 이어가는 동적인 존재입니다.