맨위로가기

바빌로프 의태

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

바빌로프 의태는 잡초가 작물과 유사한 특징을 갖도록 진화하는 현상으로, 농업에서 인공 선택에 의해 발생한다. 20세기 초 러시아의 식물학자 니콜라이 바빌로프의 이름을 따서 명명되었으며, 작물 의태 또는 잡초 의태라고도 불린다. 바빌로프 의태는 농부의 입장에서 작물과 잡초를 구분하는 주체가 농부라는 특징을 가지며, 베이츠 의태와 유사하게 분류되기도 한다. 바빌로프 의태는 생식, 공격, 상리 공생의 형태로 분류될 수 있으며, 호밀, 귀리, 양구슬냉이, 피 등에서 그 사례를 찾아볼 수 있다.

2. 정의

농업에서 여러 세대에 걸쳐 잡초가 작물과 특징을 공유하도록 진화하는 현상으로, 식물 의태의 한 형태이다.[1] 때로는 작물 의태 또는 잡초 의태라고도 불린다.[2] 이 용어는 20세기 초 러시아의 저명한 식물학자이자 유전학자인 니콜라이 바빌로프의 이름을 따서 명명되었다.[5][3]

바빌로프 의태는 농부의 입장에선 경작지의 자원을 놓고 경쟁하는 공격형 의태에 해당하지만 "두번째 작물"로 길러질 경우엔 공생형 의태가 될 수도 있다.[16] 농부를 자연 생태계의 포식자로 바꾸면 벌을 흉내 내 자신을 보호하는 꽃등에와 같은 베이츠 의태[17]와 유사하다.

바빌로프 의태는 아마도 농업이 시작된 신석기 혁명 이후 계속되어 왔을 것이다.

진화 생물학자들은 의태를 관련 종에 대한 세 가지 역할, 즉 의태자, 모델, 그리고 속는 자의 관점에서 설명한다. 의태자는 어떤 면에서 모델을 닮아 속임수를 만드는 종이고, 속는 자는 속임을 당하는 종이다.[1]



바빌로프 의태는 생식적이라고 분류할 수 있다.

바빌로프 의태의 진화: 농부는 씨앗을 풍선하거나 (또는 작물에서 잡초를 제거) 가능한 한 많은 잡초를 제거하기 위해, 작물을 가장 잘 닮은 잡초를 의도치 않게 선택한다.

3. 분류 및 비교

바빌로프 의태는 농업에서 인공 선택을 통해 잡초가 여러 세대에 걸쳐 작물과 특징을 공유하도록 진화하는 식물 의태 현상이다.[1] '작물 의태' 또는 '잡초 의태'라고도 불리며,[2] 20세기 초 러시아의 식물학자이자 유전학자인 니콜라이 바빌로프의 이름을 따서 명명되었다.[5][3] 바빌로프는 호밀과 같은 곡물을 '이차 작물'로 묘사했는데, 이는 다른 곡물을 의태하는 잡초에서 유래되었다고 보았다.[5][1]

진화 생물학자들은 의태를 의태자, 모델, 속는 자의 세 가지 역할로 설명한다. 의태자는 모델을 닮아 속임수를 만들고, 속는 자는 속임을 당한다.[1] 바빌로프 의태는 관련된 의태자, 모델, 속는 자가 모두 다른 종에서 오는 분리적 의태이다. 조르주 파스퇴르에 따르면, 모델은 "속는 자에게 유쾌하다"(예: 농부는 밀을 심고 수확한다). 반면, 베이츠 의태에서 모델은 "속는 자에게 금지적이다"(예: 새는 말벌을 피한다).[1]

곡물 중 호밀(''Secale cereale'')은 지중해 지역의 야생 호밀 (''Secale montanum'')에서 유래되었다. 호밀은 원래 밀과 보리와 함께 자라는 잡초였지만, 작물과 유사한 선택 압력을 받았다. 밀처럼 더 큰 씨앗과 단단한 방추를 갖게 되었는데, 이는 농부들이 식물에 남은 곡물을 선택했기 때문이다. 호밀 같은 잡초는 어린 식물이나 성체 식물을 죽이거나, 씨앗을 분리(키질)하여 제거했다. 밀은 한해살이 식물인 반면, 야생 호밀은 여러해살이이다. 수확 후 경작하면 야생 호밀은 파괴되지만, 가끔 돌연변이로 씨앗을 맺는 경우가 있어 보호받았다. 따라서 호밀은 한해살이 식물이 되었고, 이차 작물 또는 의태 작물이 되었다.[5]

호밀은 밀보다 튼튼하여 혹독한 환경에서도 생존할 수 있다. 밀 모방을 통해 작물로 적응된 호밀은 산악 지형과 같이 생산에 유리한 지역에서 재배 작물이 될 수 있었다.[7]

귀리(''Avena sativa'' 및 ''Avena byzantina'')도 비슷한 운명을 공유한다. 귀리는 더 열악한 조건을 견디며, 밀과 보리 옆에서 잡초로 자랐다.[7] 야생종 (''Avena sterilis'')에서 유래되었으며,[6] 자체적으로 작물이 되었다. 밀, 호밀처럼 귀리는 씨앗이 쉽게 떨어지지 않는 질긴 방추를 발달시켰고, 생물학적 분산에 도움이 되는 까끄라미와 같은 특성은 흔적 기관이 되었다.[7]

현재 중요한 작물이지만, 귀리는 한때 또 다른 잡초에 불과했다.


성체 식물 제초는 비실용적이어서, 씨앗 특성을 기반으로 분리한다. 금잔화 또는 가짜 아마 (''Camelina sativa linicola'')는 아마(''Linum usitatissimum'')와 매우 유사하며, 들판에서 함께 자란다. 풍구를 통해 아마 씨앗과 동일한 거리를 던지는 씨앗이 선택되어, 두 종의 씨앗 분리가 어려워졌다.[7][8]

아마 실새삼 (''Cuscuta epilinum'')은 아마 주변에서 자라는 기생 식물이다. 다른 경우처럼 씨앗이 더 커졌고, 돌연변이 이중 씨앗 품종이 퍼지면서 씨앗 크기가 선택에 작용하는 특성이 되었다.[7]

손으로 제초하는 영양 단계에서도 선택이 발생한다. 제초는 작물이 어리고 취약할 때 자주 이루어진다. 벼 (''Oryza sativa'') 밭의 잡초인 ''Echinochloa oryzoides''는 벼와 비슷하며 씨앗 분리가 어렵다. 이러한 유사성은 제초 과정에 의해 강화되어, 잡초와 작물의 유사성을 증가시킨다.[8]

3. 1. 인위 선택과 자연 선택

바빌로프 의태는 농부가 경작지에서 잡초를 제거하는 과정에서 발생한다. 농부의 입장에서 잡초는 경작지의 자원을 놓고 경쟁하는 공격형 의태에 해당하지만, 잡초가 "두번째 작물"로 길러질 경우에는 공생형 의태가 될 수 있다.[16] 바빌로프 의태는 작물과 닮아가는 잡초, 그리고 이 둘을 구분하는 농부로 이루어진다. 즉, 농부가 식물이나 포식자가 아닌 잡초와 작물을 구분하는 주체가 된다는 특징이 있다. 이를 자연 생태계의 포식자로 바꾸면 벌을 흉내 내 자신을 보호하는 꽃등에와 같은 베이츠 의태[17]와 유사하다.

농부 자신이 의도하지 않았더라도 농기구가 바빌로프 의태를 유도하기도 한다. 예를 들어 낫에 의해 한꺼번에 베이고 탈곡되어 다음 해 함께 파종되는 밀과 호밀의 경우, 낫이 선택 압을 행사하는 것이다. 호밀은 오랫동안 "두번째 작물"로 재배된 식물이다. 딜버트 와이언스는 이를 기계에 의해 이루어지는 선택이라고 정의하며 기존의 자연적 의태와는 다르다고 주장했다.[18] 반면 프랑스의 식물학자 조르주 파스퇴르는 바빌로프 의태의 "간접적 인공 선택" 역시 기본적으로 "자연선택"과 같은 방식으로 작동하기 때문에[16] 구분 주체가 누구인지를 따질 필요가 없다고 보았다.

바빌로프 의태는 신석기 혁명 이후 계속되어 왔을 것으로 추정된다. 바빌로프 의태는 식물 의태의 한 형태로, 농업에서 인공 선택을 통해 잡초가 여러 세대에 걸쳐 작물과 특징을 공유하도록 진화하는 현상이다.[1]

바빌로프 의태는 생식 의태, 공격 의태, 이차 작물의 경우 공생 의태로 분류할 수 있다.[9] 모델, 의태자, 의태자에게 속는 자의 3자가 모두 별개의 종인 "분리된 disjunct" 의태의 한 형태이다.[9] 베이츠 의태와 유사하지만, 몇 가지 차이점이 있다. 베이츠 의태에서는 모델과 의태자에게 속는 자는 적대 관계인 반면, 바빌로프 의태에서는 작물과 그 재배자는 상리 공생 관계에 있다. 또한, 작물과 잡초와 인간의 관계에서 작물의 유일한 "보호"는 인간에게의 유용성이고, 잡초는 먹히는 것이 아니라, 직접, 혹은 씨앗을 심지 않음으로써 단순히 죽임을 당한다. 인간이 잡초를 죽이는 유일한 동기는 작물의 수확량에 대한 영향이다.

4. 역사와 사례

바빌로프 의태는 20세기 초 러시아의 식물학자이자 유전학자인 니콜라이 바빌로프의 이름을 따서 명명되었다.[5][3] 그는 호밀과 같은 곡물을 '이차 작물'로 묘사했는데, 이는 다른 곡물을 의태하는 잡초에서 유래되었다고 생각했기 때문이다.[5][1]

바빌로프 의태의 대표적인 사례는 다음과 같다:


  • 양구슬냉이(''Camelina sativa linicola'')는 아마와 매우 흡사하여 '가짜 아마'라고 불린다.[19]
  • 가짜 새삼으로 불리는 ''Cuscuta epilinum''은 새삼과 구별하기 어렵다.[19]
  • 벼를 재배하는 논에 들어간 피는 벼와 구분이 힘들다.[22]


이러한 사례들은 농업에서 인공 선택을 통해 잡초가 여러 세대에 걸쳐 작물과 특징을 공유하도록 진화하는 현상을 보여준다.

4. 1. 주요 사례

호밀은 2차 작물이며, 원래는 밀을 흉내내는 잡초였다.

  • 호밀(''Secale cereale'')은 밀(''Triticum aestivum'') 밭에서 섞여 살며 점점 밀과 닮아가는 의태를 거쳤다. 야생 호밀은 보리와 비슷한 생김새를 가졌고, 여러해살이 식물이었으나, 재배종 호밀은 돌연변이로 한해살이 식물이 되었다. 낫질에 의한 선택이 작용하여 식물의 한살이 기간이 바뀐 것이다. 호밀은 척박한 환경에서도 잘 자라기 때문에 구황 작물로서 작물화되었고, 이후 품종개량이 진행되어 굴절 적응의 사례가 되었다.[20]
  • 귀리(''Avena sativa'') 역시 야생종인 아베나 스테릴리스(''Avena sterilis'')에서 유래되었으며, 밀밭에 들어와 살게 된 귀리는 더 이상 낱알이 떨어져 나가지 않는 특성을 가지게 되었다.[21]
  • 양구슬냉이(''Camelina sativa linicola'')는 아마(''Linum usitatissimum'')와 매우 흡사하여 가짜 아마로 불린다.[19] 씨 역시 크기와 무게가 매우 비슷하여 구별하기 힘들다.
  • 가짜 새삼으로 불리는 ''Cuscuta epilinum''은 작물인 새삼 사이에 함께 덩굴을 뻗어 자라는데 점차 종자가 커져서 새삼과 구분하기 힘들게 바뀌었다.[19]
  • 벼를 기르는 논에 들어간 피는 벼와 구분이 몹시 힘들다. 이삭이 달린 피는 보이는 족족 뽑혀나가기 때문에 벼보다 이른 시기에 이삭이 달리면서 피는 급격히 키를 키우고 높이 달린 피 열매가 익으면 탈립화가 일어나 수확기가 되려면 한참 남은 논의 사방으로 퍼져 나간다.[22]

4. 2. 2차 작물

호밀은 밀을 재배하며 딸려온 "두번째 작물"이다.[20] 호밀은 밀에 비해 더 척박한 환경에서도 자라기 때문에 구황 작물로서 작물화되었다. 이 때문에 호밀은 애초에 밀밭에 섞인 잡초로서 의태과정을 겪다가 이후로는 작물로서 보다 결실이 많은 쪽으로 품종개량이 진행되는 굴절 적응의 사례이기도 하다.[19]

귀리(''Avena sativa'')의 경우에도 굴절 적응이 일어났다. 야생종인 아베나 스테릴리스(''Avena sterilis'')는 익으면 낱알이 떨어져 나가는 탈립화가 일어나는 경우가 많았는데, 밀밭에 들어와 살게 된 귀리는 더 이상 탈립화가 일어나지 않는다.[21] 이제는 중요 작물 가운데 하나가 된 귀리 역시 한때는 밀밭에 섞여 있는 "두번째 작물"이었다.

참조

[1] 논문 A classificatory review of mimicry systems
[2] 백과사전 Mimicry http://www.semiotico[...] E. J. Pratt Library, Victoria College, University of Toronto 2007-10-19
[3] 논문 The Significance of Vavilov's Scientific Expeditions https://archive.toda[...] Bioversity International 2010-09-03
[4] 논문 Mimicry in plants
[5] 논문 Vavilovian Mimicry: Nikolai Vavilov and His Little-Known Impact on Weed Science Cambridge University Press
[6] 논문 Progenitor Germplasm of Domesticated Hexaploid Oat https://acsess.onlin[...] 1999
[7] 서적 Mimicry in Plants and Animals https://archive.org/[...] McGraw-Hill
[8] 간행물 Mimicry in Plants http://barrett.eeb.u[...]
[9] 논문 A classificatory review of mimicry systems
[10] 논문 Vavilovian Mimicry: Nikolai Vavilov and His Little-Known Impact on Weed Science
[11] 백과사전 Mimicry http://www.semiotico[...] E. J. Pratt Library, Victoria College, University of Toronto 2007-10-19
[12] 논문 Mimicry in plants
[13] 서적 Mimicry in Plants and Animals https://archive.org/[...] McGraw-Hill
[14] 간행물 Mimicry in Plants
[15] 백과사전 Mimicry http://www.semiotico[...] E. J. Pratt Library, Victoria College, University of Toronto 2007-10-19
[16] 논문 A classificatory review of mimicry systems
[17] 문서 생물학자 헨리 월터 베이츠가 정의한 의태
[18] 논문 Mimicry in plants
[19] 서적 Mimicry in Plants and Animals https://archive.org/[...] McGraw-Hill
[20] 논문 Vavilovian Mimicry: Nikolai Vavilov and His Little-Known Impact on Weed Science Cambridge University Press
[21] 서적 먹고 마시는 것들의 자연사 서해문집
[22] 뉴스 식물에게 배운다 - 한신과 피 http://dongascience.[...] 동아사이언스 2008-03-13


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com