붉은 여왕 이론(The Red Queen Theory) 은 붉은 여왕의 진화 역설 (The evolutionary paradox of the Red Queen) 이라고 알려진 진화 생물학의 하나의 원리 입니다.
간단히 정의하자면 붉은 여왕 이론은 유기체가 끊임없이 변화하는 환경에서 반대로 스스로도 계속 변화를 해야 생존을 할 수 있다는 관점을 말합니다.
붉은 여왕 이론이 나온 배경
붉은 여왕 이론 은 유명한 작가 루이스 캐롤의 “Through the Looking-Glass“에 나오는 붉은 여왕의 경주 이야기에서 유래 되었습니다.
이야기에서 체스에서의 여왕을 의미하는 붉은 여왕과 이상한 나라의 앨리스는 끊임없이 달리지만 계속 같은 자리에 있게 되는 것을 알게 됩니다.
앨리스는 헐떡이면서 붉은 여왕에게 말합니다.
“음, 우리나라에서는 우리가 해왔던 것처럼 오랫동안 매우 빨리 달리면, 일반적으로 다른 곳에 도착 할 수 있어요.”
붉은 여왕은 이렇게 대답합니다.
“느린 나라의 일종이죠! 자, 보세요, 같은 장소에 머물기 위해서는 여러분이 할 수 있는 모든 달리기가 필요해요. 만약 여러분이 다른 곳에 도착하고 싶다면, 여러분은 적어도 두 배는 빨리 뛰어야 해요!”
이러한 붉은 여왕의 경주에 대한 언급은 다음 구절로 요약해 볼 수 있습니다.
“당신이 할 수 있는 모든 달리기가 필요합니다, 같은 장소에 유지하기 위해”
그리고 이런 붉은 여왕은 저의 여왕 개미 컨셉의 바탕이 되었습니다.
붉은 여왕 이론의 역설 (The Red Queen Theory Paradox)
1973년 제안된 이 가설은 위 루이스 캐럴의 소설에서 인용된 진화 생물학의 개념입니다. 종들이 끊임없지 진화해야 하는 상황에서
환경은 더 끊임없이 변화되고 있다는 것을 의미합니다. 마지 러닝머신에 뛰고 있는 것처럼 아무리 열심히 달려도 상황은 제자리에 있게 되는 것
하지만 달리기를 멈춘다면 진화의 선택을 받지 못하고 도태되 버리고 마는 자연의 법칙을 말합니다.
이 가설은 경쟁 종 사이에 공진화로 인한 고생물학적 기록에 관찰되는 일정한 종 멸종 확률을 설명하기 위해서 발전되었습니다.
붉은 여왕의 가설은 개인 수준의 성적 번식의 이점과 대부분의 더 높은 분류군에서 종분화 멸종률 사이의 상관관계를
설명하는데 사용됩니다.
붉은 여왕의 가설 예시
1) 포식자와 먹잇감의 관계
포식자와 먹잇감은 서로 경쟁 관계에 놓여 있습니다. 시간이 지남에 따라 포식자는 먹이를 신뢰할 수 있는 먹이원으로 사용하기 위해서 진화하고
먹잇감은 더 포식자로 부터 탈출하기 위해서 진화합니다. 이러한 진화의 경쟁은 각자의 진화의 속도를 빠르게 진행 시킵니다.
만약 어느 한쪽 균형이 깨진다면 먹잇감은 탈출하게 될 것이고, 포식자는 먹잇감을 잃고 잠재적으로 멸종하게 되기 때문입니다.
2) 기생충과 숙주의 관계
기생충과 숙주는 붉은 여왕 이론의 역설을 잘 보여 주는 예시 입니다. 이런 관계는 숙주와 기생충의 관계로 불리며 각각의 관계는 면역적으로
내성을 가진 관계로 진화하게 됩니다. 대부분의 기생충이 무성의 상태로 살아가거나 성적 선택을 하지 않기 때문에 숙주는 기생충에게 면역계를 작동시키지 못하고
숙주 또한 최대한 이를 적응하는 관계로 진화하게 됩니다. 하지만 숙주의 궁극적인 목표는 기생충을 면역을 이겨내는 진화를 하는 것입니다.
3) 캄폴레시스 소로렌시스 (Campoletis sonorensis) 와 헬리오티스(Heliothis) 바이러스
기생충 말벌 그룹인 칼로레시스 소로렌시스는 숙주의 면역체계를 이기기 위해서 heliothis 바이러스의 단백질을 이용합니다. 이런 공생 관계 역시 붉은 여왕 진화 이론이라고 볼 수 있습니다.
붉은 여왕 이론과 공진화의 비교
붉은 여왕의 가설과 공진화는 모두 진화 생물학의 개념이지만 서로 다른 현상을 설명하고 있습니다.
공진화란 두 종이상이 서로의 진화에 상호 영향을 미치는 과정을 의미합니다. 이는 한쪽 종의 진화가 다른 종의 진화에 의존한다는 것을 말합니다.
예를 들어 날카로운 이빨로 진화하는 포식자가 있다면 이 포식자에게 먹히던 먹잇감은 단단한 피부로 진화하게 될 수 있습니다.
반면에 붉은 여왕 이론은 특정 유형의 공생 진화로 차이가 있습니다.
어떤 유기체는 다음 세대에 유전자를 불려 줄 뿐만 아니라 공생관계에 있는 다른 종들이 진화할 때 멸종 되는 것을 피하기 위해 끊임없이 적응해야 합니다.
어렵지만 공진화처럼 서로 공생 또는 경쟁하듯이 진화하는 것과 더불어 서로의 시스템을 유지하기 위해서 지속적인 적응과 발전이 필요하다는 점이
붉은 여왕 이론입니다. 다시 말해서 공진화는 종 들 간의 상호 진화적 영향을 설명하고, 붉은 여왕 이론은 현재의 관계를 유지하기 위해서
지속적으로 적응하고 진화해야 하는 점을 설명합니다.
붉은 여왕 이론은 유기체가 경쟁자들과 함께 같은 장소에 머물기 위해 달려가는 군비 경쟁과 같습니다. 즉 지속적인 발전의 필요성을 설명하는 이론입니다.
반면 공진화는 종들간의 상호 진화적 영향을 중시하고 있습니다. 물론 두 개념 모두 진화적 변화의 역동적인 특성을 강조한다는 점은 동일합니다.
붉은 여왕 이론과 자연 선택설의 비교
자연 선택은 유명한 찰스 다윈 (Charles Darwin)이 제안한 진화의 기본 메커니즘입니다. 한 종 내의 개체는 특성에 큰 변화를 보이며 환경에 가장 잘 적응 것만 살아남는 것이 골자입니다.
이렇게 적합한 특성을 가진 개체는 생존하고 번식할 가능성이 더 높아 집니다. 그리고 시간이 지남에 따라 이러한 유리한 특성은 개체군 내에서 더 일반화 되는 특성이 됩니다.
본질적으로 적자생존을 이끄는 환경적 요인에 의해서 자연 선택이 주도 되지만 이런 선택 뒤에는 붉은 여왕 이론 진화의 역설 의 역동적인 상호작용의 적응과 진화가 바탕이 되야 합니다.
즉 종의 적응과 진화에 대응하여 현재의 적합도를 유지하기 위해 종들이 지속적으로 적응하고 진화해야 한다는 점을 설명하는 것이 붉은 여왕 이론이 자연 선택설을 뒷받침 하고 있는 근거라고 할 수 있습니다.
Conclusion 붉은 여왕 이론 – 진화의 역설
이런 붉은 여왕 이론은 진화 생물학에서 가장 많이 사용됩니다.
하지만 물리학에서 어떤 것도 빛에 속도에 도달 할 수 없다는 아인슈타인의 상대론을 설명할 때나 환경 사회학에서 변화와 보수에 대한 설명을 하기 위해서 자주 사용됩니다.
우리는 인간이라는 사회속에 살아가면서 마지 자연의 진화와 자연 선택과는 멀리 지내고 있는 느낌을 가지게 됩니다. 하지만 유기체의 진화적 달리기는 멈추지 않습니다.
오늘도 붉은 여왕의 이론에 따라 사람들은 경쟁하고 새로운 특성을 얻어 달리는 것을 멈추지 않고 있을 겁니다.
하지만 비록 그 달리기의 변화는 제자리 걸음 일지라도 이렇게 달리지 않으면 영원히 선택받지 못함을 알기에
본능적으로 달리고 있는 당신들을 응원합니다.