[식물/생태/분류/진화] 진화 : 소진화, 대진화, 분자 진화 (일반생물학 完)

소진화

RNA 세계는 RNA가 최초의 유전물질이라는 가설이며, 그 근거로 RNA가 복제에 더 수월합니다. (DNA는 효소 많이 필요)

+ RNA는 불안정(시토신, 우라닌 구분 불가)하므로 그 대체로 DNA가 등장한 것으로 예상됩니다.

 

최초의 진화 과정은 다음과 같습니다.

막이 만들어지고 내부에 친수성 공간이 형성, 리포좀이 만들어지며 최초의 혐기성 생명체가 탄생했습니다.

혐기성 생명체는 유기물을 고갈시켰으나, 이후 남세균이 O2 혁명(산소 생산)을 발생시켜 오존(O3) 등을 생성했습니다.

내부 공생의 증거로는 70s 리보솜, 환형 DNA, 미토콘드리아 내막과 세균의 전자전달계 유사성 등이 있습니다.

 

상동 기관은 기원은 같으나 형태가 다른 기관들을 말하며, 발산 진화라고 합니다.

상사 기관은 기원은 다르지만 형태가 우연히 비슷한 기관들을 말하며, 이는 적응의 결과로 나타난 수렴 진화입니다.

+ 상동성은 종들 내에 존재하는 유사성을 말하며, 유전적/발생학적/구조적 상동성이 있습니다.

 

유연 관계 비교 방법에는 Hb, Cyt C, (16s rRNA - 거의 변화 안 함, 3영역 구분)의 아미노산 서열 비교가 있습니다.

ex ) rpoB 유전자 돌연변이(C가 T로 바뀜)는 특정 약물에 내성을 가집니다.

 

 

멘델 집단 조건(= 하디-바인베르크 법칙 성립 조건)은 자연선택이 없고, 무작위적 교배가 이루어지며, 유전적 부동(병목 현상, 창시자 효과)이 없어야하며, 예외가 발생할 경우 다음과 같이 대립유전자 빈도가 변화하며 진화가 발생합니다.

+ 창시자 효과는 낮은 빈도 대립인자를 가진 몇 개체가 이주하였을 때 이 대립인자가 폭발적으로 증가하는 현상입니다.

 

자연 선택에는 다음과 같은 종류들이 있습니다.

안정화 선택은 평균에서 벗어난 개체들이 제거되는 선택으로, 유전적 변이를 감소시킵니다.

방향성 선택은 한 쪽 극단에 위치한 개체들만 선택되는 것으로, 선택압이 가장 강하게 작용합니다.

ex ) 초파리에 에탄올만 먹여 세대를 거칠 경우, 뛰어난 ADH(에탄올 분해 효소) 유전자 빈도가 높은 쪽으로 진화합니다.

분단성 선택은 양 쪽 극단이 둘 다 선택되는 것으로, 신종을 발생시킬 가능성이 가장 높습니다.

+ 양성 선택은 어떤 변이가 유리하면 세대를 거치며 변이를 공유하는 것이고, 정화 선택은 반대로 없애는 것입니다.

+ 성간 선택은 이성을 유혹하는 행동이고, 성내 선택은 동성과 경쟁하는 행동입니다.

 

 

대진화

형태학적 종은 형태적 정도의 차이에 따라 구분되는 종입니다. (린네)

생물학적 종은 개체 간의 생식 가능성의 유무로 구분되는 종입니다. (마이어, 더 정확한 종의 개념)

이배체의 이형 접합자는 열성 유전자를 보존하였다가 환경 변화에 대비할 수 있습니다.

 

종 분화 기작에는 다음과 같은 종류가 있습니다.

이지역성 종분화는 큰 두 그룹의 지리적 분단으로 일어나며, 장시간동안 일어나고 창시자 효과가 발생할 수 있습니다.

근지역성 종분화는 작은 그룹의 분리로 일어나며, 미세한 환경 차이로 발생하고 창시자 효과가 발생할 수 있습니다.

동지역성 종분화는 지리적 격리가 없음에도 점진적으로 나타나는 종분화입니다.

 

종 분화 방지 기작의 경우 접합 전 장벽(만나지 못함)과 접합 후 장벽(자손이 문제 있음)이 있습니다.

** 동지역 종 간에는 접합 전 장벽이 강하여 신종 출현이 적으며, 반대로 이지역 종 간 신종 출현이 많이 나타납니다.

ex ) 두 개체군의 개체 간 형성된 잡종의 생존력이 낮다면, 접합 전 장벽이 진화합니다.

+ 격리에 의한 종 분화는 자연 선택이 아니며, 같은 지역 내에서도 접합 전 장벽이 발생 가능합니다.

+ 자손의 1%라도 생식 능력을 가진다면 부모는 동종으로 취급합니다.

 

잡종 지대는 집단 분리로 종 분화가 발생한 이후 두 그룹이 다시 만났을 때 형성되는 지대입니다.

이 때 두 종 간 상호작용이 좋으면 융합, 안 좋으면 격리 기작 강화가 발생합니다.

 

 

분자 진화

중립설은 분자 단위에서 발생하는 돌연변이로, 자연 선택만으로는 설명할 수 없는 유전적 다양성을 설명합니다.

 

비동의 돌연변이는 단백질 기능에 영향을 주는 돌연변이로, 느리게 진화하며 생명 활동에는 영향을 주지 않습니다.

분자 시계는 시간에 따른 아미노산의 변화량을 이용하여, 진화한 기간을 알 수 있는 방법입니다.

+ 동의(침묵) 돌연변이와 중립 돌연변이가 분자 시계로 사용될 수 있습니다. (진화에 영향은 없음)

 

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여기까지가 일반생물학 전 범위 요약입니다.

그림이나 설명이 부족할 수는 있겠지만 많은 분들에게 도움이 되셨으면 좋겠습니다.