진화 분류학
1. 개요
진화 분류학은 린네 분류법을 진화론적 관점에서 해석하려는 시도로 시작되었으며, 찰스 다윈의 종의 기원 출판 이후 생물의 진화적 관계를 나타내는 생명의 나무 표현이 널리 사용되었다. 현대에는 분류학, 계통발생학, DNA 분석 등 다양한 방법을 고전 분류학과 결합하려는 시도가 이루어지고 있으며, 특히 분자 계통 발생학을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 진화 분류학은 계통 분류법과 "단계통군"의 정의에 차이를 보이며, 한국에서는 고유종 연구, 보전 생물학적 활용, 유전체학 연구와의 연계 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
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생물 분류 -
속 (생물학)
속은 생물 분류의 기본 단위로, 유사한 종들을 묶은 분류군이며, 학명에서 속명은 대문자로 시작하고 이탤릭체로 표기되며, 모식종이 지정되지만 그렇지 않은 경우도 있고, 동물과 식물 간에 속명이 중복될 수 있으며, 종을 속으로 분류하는 기준은 변경될 수 있다. -
생물 분류 -
생명
생명은 환경 속에서 자기 유지, 증진, 강화를 하는 특징으로 정의되나 논쟁적이며, 항상성 유지, 세포 구조, 물질대사, 성장, 적응, 자극 반응, 생식 능력을 포함하고, 자기 복제와 진화로 유지되는 열린 열역학계로 설명되며, 기원은 약 40억 년 전으로 추정되고, 진화와 멸종이 공존하며, 바이러스, 외계 생명체, 인공 생명 연구가 진행 중이다. -
계통학 -
측계통군
측계통군은 공통 조상과 그 후손의 일부를 포함하지만 모든 자손을 포함하지 않는 생물 그룹으로, 분지학에서는 진화적 관계를 정확히 반영하지 못한다고 보아 일반적으로 인정하지 않으며, 파충류, 어류, 원핵생물 등이 대표적이다. -
계통학 -
자매군
2. 기원
진화 분류학은 진화 이론이 린네 분류법에 영향을 미치면서 등장했다. 린네 분류법을 계통수와 같은 형태로 번역하려는 아이디어는 찰스 다윈의 저서 종의 기원이 출판되기 훨씬 전인 18세기 말에 구상되었다. 생물이 공통 조상을 가졌다고 처음으로 제안한 사람은 1751년 피에르 루이 모로 드 모페르튀이로, 그의 저서 코스모로지 에세이(Essai de Cosmologie)에서 이 개념을 제시했다. 종의 변이는 에라스무스 다윈의 1796년 저서 조오노미아와 장바티스트 라마르크의 1809년 저서 동물철학(Philosophie Zoologique)을 통해 과학계에 널리 알려졌다. 1844년 로버트 체임버스가 익명으로 출판한 창조의 흔적(Vestiges of the Natural History of Creation)은 추측성이 강했지만 널리 읽히며 영어권에서 이러한 아이디어를 대중화했다.
종의 기원 출판 이후, 생명의 나무라는 표현이 과학 저술에서 인기를 얻었다. 종의 기원에서 조상은 주로 가상적인 종으로 남아 있었고, 다윈은 주로 원리를 보여주는 데 집중하여 살아있는 생물이나 화석 생물 사이의 관계에 대한 추측을 신중하게 자제하고 이론적인 예시만 사용했다. 반면, 체임버스는 유대류로부터 태반 포유류의 진화와 같은 구체적인 가설을 제시했다.
다윈의 출판 이후, 토머스 헨리 헉슬리는 시조새와 헤스페르니스 화석을 근거로 조류가 공룡의 후손이라고 주장했다. 이로써 현존 분류군의 한 집단이 화석 집단과 연결될 수 있었다. 공룡이 조류의 "조상"이 된다는 설명은 진화 분류학적 사고의 본질적인 특징이다.
3. 현대 진화 체계의 새로운 방법
최근에는 분지학, 계통발생학, DNA 분석 등 현대적인 방법을 고전적인 분류학과 결합하려는 노력이 이루어지고 있다. 일부 학자들은 특정 그룹에 대해 측계통군을 허용하는 한, 계통발생학적 분석이 과학적으로 타당하다고 주장한다. 리처드 H. 잰더는 각 이론의 불완전성에 기초한 다원적 체계를 제시하며, 가설 반증 가능성을 중요하게 여긴다.
잰더의 체계에서 분지도는 공유 조상을 보여주는 진화 트리로 활용된다. 베시안 선인장(Besseyan cactus) 또는 공통선도는 공유 및 직렬 조상을 모두 보여주는 진화 트리이다.
분자 계통학은 DNA 서열 데이터를 이용하여 진화적 변화를 추적하지만, 멸종된 측계통군에 대한 정보를 제공하지 못하므로, 직렬 하강을 추론하기 위해서는 추가적인 변환 분석이 필요하다. 잰더는 분자 및 형태학적 직렬 하강에 대한 지원 측정값을 생성하는 방법을 제시했다.
4. 생명의 나무
19세기 말과 20세기 초, 화석 발견이 증가하면서 고생물학자들은 생물 간의 진화적 관계를 파악하고 생명의 나무를 그려나가기 시작했다. 척추동물 고생물학은 19세기 말까지 척추동물의 진화 순서를 비교적 정확하게 파악했으며, 20세기 초에는 식물계의 진화 순서에 대한 이해도 높아졌다. 세계 대전 사이에 미생물학과 생화학이 발전하면서, 다양한 생물 그룹을 하나의 거대한 생명의 나무로 묶는 것이 가능해졌다.
진화 분류학에서는 다양한 분류군의 진화와 분포를 나타내기 위해 방추 다이어그램(미국 고생물학자 앨프리드 로머의 이름을 따서 로머그램이라고도 함)을 사용한다. 방추의 너비는 시간에 따라 표시되는 풍부함(종종 과의 수)을 의미한다.
5. 용어상의 차이
빌리 헤니히에서 파생된 진화 분류학과 계통 발생 체계는 단계통군이라는 단어의 사용에 차이가 있다. 진화 분류학에서 "단계통"은 공통 조상을 가진다는 의미만을 지닌다. 계통 분류법에서는 조상 종과 모든 후손을 그룹에 포함해야 한다는 추가적인 조건이 있다. 후자의 의미에 대해서는 "전계통군"이라는 용어가 제안되었다. 예를 들어, 양서류는 진화 분류학에서 단일 조상(어류)에서 유래했으므로 단계통군으로 간주된다. 계통 분류학에서 양서류는 양막류(파충류, 조류 및 포유류)가 양서류 조상으로부터 진화했지만, 양서류로 간주되지 않기 때문에 단계통군을 구성하지 않는다. 이러한 분계통군은 계통 분류법에서는 거부되지만, 진화 분류학자들은 순차적 계통의 신호로 간주한다.
6. 한국의 진화 분류학
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