[생물학 실험] 진화 및 생물다양성의 이해

May 02, 2014

[생물학 실험] 진화 및 생물다양성의 이해

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설명 : 이번 마지막 생물실험은 Evodots 라는 프로그램을 사용해서 자연선택이 일어나는 조건을 확인하고, 돌연변이 등의 진화에 영향을 줄 수 있는 요인들에 대해서 알아보는 실험이다. Evodots 프로그램에서는 사용자가 ‘포식자’가 되어 여러 가지 색색의 점들 (=개체군)을 클릭해서 (=먹어서) 개체군을 세대마다 변화시키고 이를 관찰할 수 있다. 이 프로그램에서는 Darwins theory 와 mutations role 이라는 두 가지 경향을 제공해준다. 여기서 Darwins theory는 자연선택설에 바탕을 두는데 자연선택설은 ‘집단 내에 서로 다른 형질을 지닌 개체들이 서로 다른 생존 및 번식 능력을 지니고 있을 때 환경에 보다 적합한 형질을 지닌 개체들이 더 잘 살아남아 자손을 남긴다’ 는 이론이다.

<실험 1. 진화의 조건 - 변이, 유전, 선택>
* 실험 1에서 진행되는 모든 시뮬레이션에서는, 프로그램의 옵션(option)에서 점의 Size가 서로 달라지도록 선택하며, 50개의 점으로 시작(Run)하고 25개의 점을 없앤 뒤 번식(Reproduce)시키는 것을 1세대라고 가정
* Selective survival (non-Random selection), Heritable, and Variable size
* Selective survival (non-Random selection), Heritable, and Non-variable size
* Selective survival (non-Random selection), Non-Heritable, and Variable size
* Variable & Heritable size, and Non Selective survival (Random selection)
1)은 변이(variation), 유전(heritability), 선택(selection) 조건이 모두 있는 경우
2)는 형질에 변이가 없는 경우
3)은 형질이 다음 세대로 유전되지 않는 경우
4)는 형질에 따라 개체의 생존력에 차이가 없는 경우
* 3세대가 지난 후 starting population과 current population을 비교하여 변이, 유전, 선택이 생물 집단에 미치는 영향을 simulation을 통해 판단해 본다.

<실험 2. 돌연변이와 집단 크기의 영향>
실험2에서 진행되는 모든 simulation에서는, 프로그램의 옵션(option)에서 점의 visibility가 서로 달라지도록 선택한다.
<실험 2-1. 돌연변이(Mutation)>
* Selective survival (non-Random selection) with mutation
* Selective survival (non-Random selection) WITHOUT mutation
>> 5세대 뒤 표현형의 빈도 변화를 통해 돌연변이의 영향을 판단
<실험 2-2. 집단 크기(Population size)가 변이에 미치는 영향