노화의 진화 이론(4) ; 거장들의 공헌

 앞 글은
 * 노화의 진화 이론(1) ; 기계와 생물
 * 노화의 진화 이론(2) ; 성숙, 생식률, 사망률
 * 노화의 진화 이론(3) ; 생식률과 수명의 관계

 
  진화론적으로 판단하는 시각에서 노화 같은 매우 보편적인 현상이 자연 선택의 결과가 아니라면 아주 이상한 일이죠.  따라서 노화도 결과적인 높은 유전자 전달 비율이라는 진화적 관점으로 설명할 수 있어야 합니다.  '늙어서 일찍 죽는 것'이 결과적으로 높은 유전자 전달 비율에 도움이 되어야만 한다는 역설적인 결과를 설명해야 한다는 말이지요.

  이 포스팅에서는 노화의 진화 이론을 세우는 데 크게 공헌한 몇 사람이 제안한 핵심 개념을 간단히 적겠습니다.  과밸 모임에서 제 얘기를 들으신 분들이야 당연히 알고 계시겠지만, 못 들으신 분들은 어떻게 이 개념으로 노화를 유도할 수 있을까 한 번 숙고해 보시는 것도 좋을 것입니다.

0. J. B. S. Haldane(1942) ;“Huntington 병은 중년이 되기까지 나타나지 않기 때문에 예상보다 흔하다.”

1. Peter Medawar(1946) ; "일단 번식을 시작하는 연령이 되면 시간이 지남에 따라, 해로운 유전자를 제거하는 자연 선택의 능력은 (지수적으로) 저하된다." [ 박형욱 님, 감사합니다. ]

2. G. C. Williams(1957) ; "어떤 유전자가 번식 후기에 해롭더라도 상대적으로 번식 초기를 포함하여 이른 연령에서 이롭다면 자연 선택은 이 유전자를 선호한다." (pleiotropic genes theory)

3. W. D. Hamilton(1966) ; "어떤 종에서 노화가 존재하지 않는 개체 집단은 근본적으로 불안정하며, 그렇지 않으려면 생식값이 연령에 따라 기하급수적으로 높아져야 한다."

  
  1,2번은 성숙 후 시간이 지나면서 왜 생물이 급속도로 (노화 때문에) 쇠약해지는지를 설명해 줍니다.  3번은 일반적으로 노화가 없는 개체 집단이 거의 있을 수 없다는 것을 알려 줍니다.

  이에 대한 자세한 설명은 다음 포스팅에서 하겠습니다.

  漁夫
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덧글

[Allenait]

헌팅턴 병의 링크를 눌렀더니 漁夫님 블로그 메인이 뜨는군요(..)

[漁夫]

이런 실수가. 바로 수정했습니다. (_ _)

[Ha-1]

유전자 패륜설!!

[漁夫]

모든 것은 유전자에.... ㅋㅋㅋ

[히알포스]

어제부터 눈팅하다 처음 글 답니다.

그런데 또 절단신공이시군요....;;

[漁夫]

다음 편 제작중입니다 ^^;;

[박형욱]

피터 메다와에 대해서 논문을 쓴 사람입니다. 한국에 이런 문제에 대해 글을 쓰는 블로거가 있다니 반갑습니다.

그런데 메다와는 "일단 번식을 시작하는 연령이 되면, 해로운 유전자를 제거하는 자연 선택의 능력은 급격히 저하된다"라고 말한 적이 없습니다.
그의 노화이론은 사고나 포식으로 인해 동일 연령의 개체들이 일정한 비율로 감소함에 따라 자연선택의 힘이 점진적으로 약화된다는 생각에 착안한 것입니다.
여기서 "번식을 시작하는 연령"같은 것을 도입할 필요가 없다는 것이 메다와 이론의 핵심이죠.

아래 논문을 클릭하시고 세 번째 챕터를 보세요.
http://conservancy.umn.edu/bitstream/53761/1/Park_umn_0130E_10463.pdf

[漁夫]

박사학위 논문이군요! Peter Medawar가 직접 쓴 글을 제가 보지 못했고, Steven Austad, G.C.Williams 두 사람의 교양서로 주로 설명을 접했기 때문에 Medawar에 대해서 설명을 제가 잘못 할 수 있다는 점 인정합니다[저는 이 분야 전공자가 아닙니다]. 대단히 감사합니다.

제가 영어에 그리 익숙하지 않은지라 링크시켜 주신 논문을 다 읽지 않은 상태에서 우선 궁금한 점이 있어서 질문드립니다. [당연히 알고 계시리라 생각합니다] 제 생각에는 노화 이론 전체로 볼 때는 아무래도 번식 개시 연령의 개념을 피하기는 어려울 것 같습니다. 번식을 개시하기 전에도 개체들은 마찬가지로 (노화가 없는 경우에) 일정한 비율로 계속 줄겠지만, 이 동안에는 유전자에 대한 자연선택의 힘이 전혀 약화되지 않기 때문입니다. 이 점에 대해 박형욱 님의 의견은 어떠신가요?

[박형욱]

전 역사가이기 때문에 메다와 본인의 생각에만 집중해서 썼습니다.

메다와는 번식 개시 연령을 설정하지 않은 상태에서, 모든 생물은 태어난 즉시 번식이 가능하다고 가정한 후 이론적인 검토를 실시했습니다.
왜 그걸 설정하지 않았는가에 대한 답은 이론을 단순하게 만들기 위해서 입니다. 단순한 이론에서 출발하여 차츰 복잡한 설정들을 도입해서
현실에 가깝게 모델링하는 것이 메다와의 목표였죠. 런던에 있는 Wellcome Library에 가 보면 메다와의 비발표 manuscript들이 있는데요,
여기에는 메다와가 번식 개시 연령이라는 문제에 대해이론적 고민을 한 흔적을 찾아볼 수 있습니다.
이 고민들은 출판된 논문에는 나와 있지 않습니다.

하지만, 1946년과 1951년 논문 발표 이후 메다와는 더 이상 관련된 이론적 작업을 하지 않았습니다.
그에게 노벨상을 안겨준 면역학적 "관용"에 대한 조직 이식 실험이 훨씬 더 성공적이고 매력적이었거든요.

이후의 노화 이론 관련 작업들은 윌리엄스, 해밀턴 같은 과학자들의 몫이었습니다.
또한, 번식과 노화의 연관성 문제는 UCL에 있던 메다와의 실험실에서 일하던 Alex Comfort가 더 연구를 하게 되죠.

[漁夫]

감사합니다. 이론적 고려를 단순하게 하기 위해서였군요. 그 점에 맞추어 수정하도록 하겠습니다.