자연선택의 한계

환경에 잘 적응된 유기체는 생존하고 번식할 가능성이 더 큽니다. 하지만, 자연선택(natural selection)은 완벽하게 적응된 유기체로 이어지지 않습니다. 몇 가지 요인이 자연선택을 제약합니다.

일단 자연선택은 현존하는 유전적 변이에만 작용합니다. 가설적으로 붉은 상아는 상아를 찾는 밀렵꾼을 단념시킴으로써 코끼리 생존을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 적색 상아 유전자 변이, 즉 대립유전자(allele)가 없는 경우 자연선택이 적색 상아 발생률을 높일 수 없습니다. 그 대립유전자가 먼저 존재하거나 돌연변이(mutation)를 통해 생겨나야 합니다.

또한 트레이드오프(trade-off)는 자연선택을 제한합니다. 붉은 상아 대립유전자가 밀렵으로부터 보호할 수 있지만, 상아도 부서지기 쉽고 싸움이나 먹이를 찾는데 덜 유용할 수 있습니다.

유전체 수준에서 트레이드오프는 자연선택이 대립유전자보다 개체에 작용하는 점입니다. 같은 염색체에 인접한 유전자들은 종종 서로 연관되어 함께 유전됩니다. 붉은 상아에 대한 대립유전자가 불임을 유발하는 대립유전자와 같이 유전되면, 상아에 대한 유전적 조합이 득보다 실이 크기 때문에 붉은 상아에 대한 대립유전자가 사라질 수 있습니다.

중간 형질도 자연선택을 제한할 수 있습니다. 전통적인 상아, 빨간 상아, 중간형인 분홍 상아, 이렇게 세 가지 종류의 상아를 가진 코끼리 개체군을 상상해 봅시다. 분홍 상아들은 밀렵꾼들이 탐낼지도 모릅니다. 전통적인 상아처럼, 그리고 붉은 상아처럼 부서지기 쉽죠. 중간 표현형의 해로움은 코끼리 개체 수의 전통적인 상아에서 붉은 상아로의 전환을 제한할 수 있습니다.

자연선택이 일반적으로 생존하고 번식할 수 있는 개체군의 능력을 향상하는 반면, 다른 진화 기작은 반대 효과를 가질 수 있습니다. 해로운 대립유전자가 개체군에 도입되고 이로운 대립유전자가 이주로 인해 사라지거나(즉, 유전자 흐름), 자연재해 같은 우연한 사건(즉, 유전적 부동)에 의해 이로운 대립유전자가 지워질 수 있습니다. 진화는 완벽을 향한 움직임이 아니라, 개체군에 대한 복합적인 압력의 결과입니다.