[ John Maynard Smith and Eörs Szathmáry (1999), The Origins of Life: From the Birth of Life to the Origin of Language, Oxford University Press
존 메이나드 스미스 외, 『40억 년 간의 시나리오』, 한국동물학회 옮김 (전파과학사, 2001). ]
생명과 정보
생명의 특징들
: 증식, 변이, (유전적) 상속, 알맞은 환경, 신진대사, 발생, ….
무제한 상속
: 증식에 의해 무제한으로 많은 구조를 만들 수 있어야 한다.
주요 변혁들
분자 복제: 세포 막 안에 제한되어야 한다. 서로 다른 종류의 분자들 사이에 협력이 있어야 한다.
염색체 형성: 각 분자들이 개별적으로 증식하지 않고 끈 전체에 대한 복제만 허용된다.
RNA DNA 로 발전
원핵 생물 진핵 생물
무성 생식 유성 생식
원생 생물 다세포 생물
개체 군체
원시 사회 인간, 언어
유전 정보의 증가
단순 복제: 정보의 증가는 없으나 나중에 변이에 의해서 정보가 증가할 수 있다.
공생체: 개별적으로 행동하던 분자들이 꼬리를 물고 이어져서 염색체를 이룬다.
후성론: 각 세포들은 모두 같은 유전 정보를 가지고 있으나 둘레 자극에 따라서 신체 부위에 맞는 역할만 한다. 세포 분열 때 이 정보가 딸 세포들에게 전달된다.
화학에서 유전으로
Oparin(1924) & Haldane(1929): 원시 지구 대기에 많은 종류의 화학물질이 있음을 예언
Miller & Urey(1953)
: 실험으로 아미노산, 퓨린, 설탕, 피리미딘 따위 생성
그러나 RNA, DNA 생성을 위한 충분 조건이 되지 않았다.
Wachtershauser (1980년대): 용액이 이온 상태이고 전기를 띤 표면에 달라 붙음을 지적. 분자들이 질서 있게 정렬될 수 있다.
Kiedrowski (1986): 효소 없이 DNA 복제
합성된 RNA
그러나 아직 무제한 유전성을 가진 분자의 기원을 우리는 모른다.
RNA가 단백질을 만드는 과정
유전 암호의 기원
리보솜과 아미노산이 결합하여 촉매 작용을 한다.
리보솜이 진화하여 단백질 효소가 되었다.
세포의 필요성
분자들의 증식률이 다르더라도, 분자들의 구성 비율이 평균적으로 일정하게 되려면 세포가 필요하다.
세포 막의 형성
친수성과 소수성을 가진 분자들이 길게 늘어서서 지질층을 만든다.
진핵 세포의 기원
원핵 세포: 단단한 세포 벽을 가진다.
진핵 세포:
세포 벽이 없다.
대신 세포 활동이 활발해져서 먹이를 얻기가 쉽다.
핵막이 있다.
원핵 세포로부터 점진적으로 진핵 세포가 만들어진 것이 아니다.
eubacteria + archaebacteria 공생체 -> 진핵세포
성의 기원: 유성 생식에 몇 가지 이점이 있다.
1. 진화의 속도를 높인다.
2. 특성이 각기 다른 자식들을 낳으면, 그 중 일부는 환경에 잘 적응하여 살아 남을 것이다. (단기적)
3. 한 개체 안에서 유전자의 다양성이 늘어난다.
4. 해로운 돌연변이를 적게 겪는다.
… 왜 성은 두 가지인가? 더 이상 복잡해질 필요가 없다.
진화에 있어서 유성 생식이 유리하다.
유전적 갈등 / 함께 살아가기
한 세포 안에서 유전자들 사이에 이기적 갈등이 있다.
이기적 유전자를 억제하는 요소들도 있다.
공생(mutualism)
편리공생(commensalism)
기생(parasitism): 기생충과 숙주는 계속 경쟁 관계
협조자냐 노예냐?
상황에 따라 다르지만 잎개미-곰팡이 관계는 협조자인 듯 하다.
다세포 조직의 진화
단세포에서 다세포로 진화하는 과정은 간단하지 않다.
약 10억년 전에 다세포동물이 처음 나타나고, 5억4천만년 전에 동물들이 갑자가 다양해지기 시작했다.
각 세포마다 똑 같은 유전자 정보.
그러나 세포마다 각기 다른 역할 (피부 세포, 간 세포 …)
유전 정보들 중에서, 자신의 상황에 맞는 일부만을 활성화 시켜서 사용한다.
생식 세포는 미분화된 깨끗한 세포를 이용한다.
동물 사회
자식을 못 낳는 일벌이나 일개미를 어떻게 진화로 설명할 수 있는가?
eusociality: 각 개체들은 모두 가까운 혈족들이다 (형제, 일란성 쌍둥이).
각 개체보다는 그 사회에 우선권이 주어진다.
친척들을 위한 이타주의
결국 자신의 이익을 예상하는 겉보기 이타주의
언어의 기원
언어는 분명한 유전적 요소이다. 단순한 지능이 아니다.
뇌에서 개념을 담당하는 부분, 낱말 저장을 담당하는 부분이 따로 있다.
1 생성 문법: 일반 언어의 문법 규칙.
2 보편 문법: 사람은 어떤 종류의 외국어든 배울 수 있다.
3 보편 문법에는 내재적 성분이 있다.
선천적 언어 결함자 중에는 보편 문법을 익히지 못 하는 사람이 있다. 보기를 들어, 그는 각 동사에 따른 어미 변화를 개별적으로 외워서 익힐 수 있지만 문법적 공통 법칙을 깨닫지 못 한다.
D. Bickerton: 언어 능력은 진화 과정에서 갑자기 정밀해진 듯 하다.
유전 암호와 인간 언어 사이에 닮은 점이 많다.
Broca 영역은 문법을 담당한다.
Wernicke 영역은 개념을 담당한다.
(2026.03.30.)
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