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생명과학 · 생태·진화·조사

자연선택과 유전적 부동

자연선택은 번식 기여의 차이, 유전적 부동은 우연한 표본 추출로 대립유전자 빈도가 변하는 과정입니다.

관련 실험: 자연선택과 유전적 부동 →
자연선택과 유전적 부동
자연선택과 유전적 부동 실험 장면 →

개념과 작동 원리

유전되는 변이 중 환경에서 번식 기여가 다른 유형은 다음 세대에 다른 비율로 남을 수 있습니다. 이것이 자연선택의 핵심입니다.

유전적 부동은 적합도 차이가 없어도 우연히 생깁니다. 작은 집단에서 표본의 상대 변동이 커 대립유전자가 사라지거나 고정되기 쉽습니다.

관계식과 성립 조건

실험은 선택으로 바뀐 기대 빈도를 구한 뒤 2N개의 유전자 사본을 표본 추출합니다. 기대값과 실제 한 세대 결과를 구분합니다.

실제 진화에는 돌연변이, 이주, 연관과 복잡한 적합도 구조도 작용합니다. 같은 조건의 반복 시행은 같은 방향의 결과를 보장하지 않습니다.

가상 실험에서 읽을 변화

중립이면 기대 빈도는 그대로여도 개별 궤적은 흔들려요. 큰 집단에서 부동의 상대적 크기가 줄고 선택의 경향을 읽기 쉬워져요.

이입·이출 없는 고정 크기·무작위 교배의 라이트–피셔 모형이에요. 세대마다 2N개 대립유전자를 복원 추출해요. 적합도는 생존·번식 기여를 합친 가상 상대값이며 유전자형 적합도 AA=wA², Aa=wAwa, aa=wa²인 곱셈 모형이에요. 토끼 색은 AA 밝음·Aa 중간·aa 어두움인 중간 유전 연출이며 실제 털색 유전은 예측하지 않아요. 양방향 돌연변이는 같은 확률이고 연관·나이 구조·실제 진화 속도는 생략해요. 그림은 첫 반복을 최대 100마리로 요약해요.

핵심 관계와 기호

p선택=pwA/[pwA+(1−p)wa] → 돌연변이 → Binomial(2N,p)/(2N)

공식에 쓰인 기호와 단위
기호뜻단위
p대립유전자 빈도0~1
w상대 적합도단위 없음
N이배체 개체 수개체

예시로 확인하기

자연선택과 유전적 부동을 올바르게 구별하면?

선택은 생존·번식 기여의 차이에 따른 방향성이고, 부동은 같은 확률에서도 생기는 유한 표본의 우연성이에요. 둘은 동시에 작용할 수 있어요.

자주 헷갈리는 점

  • 자연선택은 생물이 필요에 따라 원하는 돌연변이를 만들어 내는 과정이 아닙니다.

이 개념을 실험으로 확인하기

참고 자료

OpenStax · Biology 2e (영어)