1. 종분화의 정의
하나의 생물종이 종 내의 두 집단 혹은 여러 집단 간에 유전자 교류의 중단과 생식적 격리에 의해 두 개 혹은 그 이상의 여러 종으로 나뉘는 과정을 말합니다. 즉, 새로운 종이 만들어지는 과정을 종분화라고 합니다.
종분화는 새로운 생물 종이 만들어지는 진화의 과정입니다. 생물학자 오러터 F. 쿡은 친족 관계의 생물들에게서 나타나는 향상진화로서의 발생진화를 보고하여 친족 관계의 생물들에게서 나타나는 종분화의 사례를 최초로 제시하였습니다.
원래의 기존 종에서 새로운 종이 형성되면서 유전자 풀의 분화가 시작되며 어버이 종과 새로운 종 사이의 생식적 격리가 일어나는 경우에만 종분화가 완성됩니다.
2. 종분화의 특징
하나의 종족이 2개 이상으로 나누어지는 것을 분화라고 하며, 그것에는 기본이 되는 2개의 분화가 있습니다. 이소성, 동소성입니다.
1) 이소적 종분화
한 집단이 지리적으로 분리된 후 생식적 격리가 일어나 새로운 종이 형성된 것을 말합니다. 자연선택 혹은 유전자부동 등에 의해 일어나게 됩니다. 가장 중요한 것은 지리적 격리입니다. 격리된 종은 집단의 크기가 작을수록 종분화가 잘 일어납니다.
2) 동소적 종분화
같은 지역에서 지리적 격리 없이 한 종으로부터 2개 이상의 후손 종 새로운 종들이 만들어지는 과정입니다. 같은 지역에서 분화가 일어나는 경우로 보통 식물에서 일반적으로 일어납니다.
3. 종분화의 특별한 사례들
1) 이소적 종분화의 사례
생물학에는 이러한 이종 종분화의 예가 많이 있습니다. 예를 들어, 그랜드 캐년의 북쪽과 남쪽 부분에 서식하는 다른 종류의 다람쥐, 갈라파고스 섬의 다른 섬에 독립적으로 사는 핀치 등이 있습니다.
2) 동소적 종분화의 사례
하나의 종족을 2개로 나누는데 언제나 분명한 물리적 장벽이 원인이 되는 것은 아닙니다. 때로는 한 종족이 같은 서식지에 살고 있음에도 불구하고 두 개의 분기 그룹이 될 수 있습니다. 그것을 '동소적 종분화'라고 합니다.
-사과 파리의 예
사과파리는 북아메리카에 서식하고 있지만 1800년 중기에 두 개의 크게 다른 그룹으로 분화했습니다. 동소적 종분화가 일어나기 위해서는 두 종족이 여전히 같은 서식지에 있음에도 불구하고 어떤 요소에 의해 교배를 그만두어야 합니다. 갑자기 분화하려고 결정하고 그렇게 된다는 것에는 가지 않습니다.
이 프로세스는 일반적으로 "분기 선택"으로 시작합니다. 자연의 선택이 한 종족 사이에서 동시에 다른 방향으로 가도록 촉구하는 것입니다. 그와 함께 「동종 교배」, 즉 각각이 자신과 닮은 상대를 찾는 것으로, 2개의 다른 그룹이 각각 분화해 가는 것입니다. 만약 그 힘이 오랫동안 계속된다면, 하나의 종족이 2개로 분화하는 요인이 되어, 공유하는 에코시스템 중에서 별도의 적소에 서식하게 되는 것입니다. 그것이 사과파리 위에 일어난 것입니다.
사과 파리는 북미에 서식하는 호손 나무에만 계란을 낳습니다
그러나 토착성 사과나무가 1600년대에 북아메리카에 왔을 때 파리의 일부는 대신 그 나무를 사용하게 되었다.
1800년대 중기가 되었을 무렵까지는 매우 많은 파리가 사과 나무에 살게 되었기 때문에 사과 농가에게 문제가 되었습니다. 파리는 자신이 태어난 종류의 과일 위에 교배하는 상대를 찾을 수 있게 되었기 때문에 시간이 지나면 호손을 먹는 파리와 사과를 먹는 파리 각각이 자신들 안에 머물게 되었습니다.
오늘날, 각각이 같은 서식지에 서식하고 있음에도 불구하고 호손 파리와 사과 파리는 서로 다른 게놈을 갖게되었습니다. 그들은 단지 수백 년 동안 "동소적 종분화"를 경험했습니다.
-니카라과에 있는 화산 호수의 참새
이 호수에는 참새에 조상 종족이 일종만 살고 있는 시대가 있었습니다. 그러나 오늘날 그 작은 원뿔 모양의 호수에서 두 종류가 각각 떠나기 어려운 상황에 있음에도 불구하고 관련성이 있는 두 종족이 서식하고 있습니다. 거기에 사는 이 두 종류의 물고기는 체형도 다르고, 치아의 모습도 다르고, 먹는 것도 다릅니다. 하나는 벌레를 먹고 다른 하나는 식물을 먹습니다.
우리는 실제로 동소적 종분화를 볼 수 있음에도 불구하고, 생물학자들 사이에서 이 일은 여전히 논란을 겪고 있습니다. 그것이 일어나는 것은 제한적이며, 명확한 동소적 종분화가 자연계에서 발생하는 것은 드뭅니다.
생물학자들 중에는 이 생각에 회의적인 사람도 있습니다. 사과 파리와 아포조 호수의 참새의 예는 대부분의 과학자들이 동소적 종분화가 일어날 수 있다고 믿게 되었지만, 그것이 얼마나 일어날 수 있는지는 알지 못합니다.
과거에 생물이 분화했을 때의 지리적 상황을 구체적으로 알 수 없기 때문에 단정하기는 어렵습니다.
우리에게 분명히 알고 있는 것은 진화는 머무르지 않고 항상 새로운 종족이 태어나, 변화하고, 분화하고, 멸종하고 있는 것입니다.