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[책 리뷰] 리처드 도킨스의 이기적 유전자와 공동 조상 알고리즘을 이용한 근연도 구하기

by Bloofer 2021. 7. 20.

리처드 도킨스는 이기적 유전자가 이타적 행동을 하는 것이 유전자 풀(Pool) 속에 그 수를 늘리고자 하는 유전자의 궁극적 목표를 달성하기 위한 이기적 행동이라고 설명한다.

 

가령, 어떤 특정 A라는 유전자가 본인의 친족을 살리기 위해 이타적인 행동을 하는 것은 본인의 유전자를 보존한 친족 여럿을 살려 그 유전자를 더 살릴 수 있다면 이것은 개체의 이타주의로 나타나겠지만, 그것은 어디까지나 유전자의 이기주의에서 생겨난 것이라는 것이다.

 

 

근연도(Relatedness)

친족관계인 개체에 대해서 멀거나 가깝거나 관계없이 이와 같은 식으로 계산할 수 있다. 본인이 유전자 H의 사본을 한 개 가지고 있다면, 자식들이 그 유전자를 갖게 될 확률은 50%이다.

 

두 사람의 혈연자가 한 개의 유전자를 공유할 확률을 근연도(Relatedness)라는 지표로 나타낼 수 있다. 두 사람이 형제간인 경우, 한 사람이 가지고 있는 유전자의 절반을 그 형제도 갖고 있을 것이므로 그 근연도는 $\frac{1}{2}$이다. 이것은 평균적인 수치이다. 즉, 감수분열이라는 제비뽑기에서 그 수행에 따라 서로 공유하는 유전자는 이보다 많을 수도 적을 수도 있다. 그러나 부모와 자식 간의 근연도는 반드시 $\frac{1}{2}$이다.

 

공동 조상 알고리즘을 이용한 근연도 밝히기

임의의 두 개체 A와 B 사이의 근연도를 산출할 수 있는 계산법은 다음과 같다.

1) 우선 A와 B의 공동 조상을 모두 밝힌다.

2) A와 B의 공동 조상이 밝혀지면 세대 간격을 센다: A에서부터 한 공동 조상에 이르기까지 가계도를 거슬러 올라가서 다시 B까지 내려온다. 여기서 [올라간 세대수 + 내려온 세대수]가 세대 간격이다.

 

12와 13의 공동 조상은 1이다. 12에서 1까지 올라간 세대 수는 총 4step, 1에서 13까지 내려간 세대 수는 총 4step으로, 12와 13의 세대 간격은 4+4 = 8이 된다.

 

3) 공동 조상을 경유한 A, B 간의 세대 간격을 알았으면, 그 조상에 기인한 근연도의 일부분을 계산한다: 각 세대마다 $\frac{1}{2}$를 곱한다. 세대 간격이 3이라면 $\frac{1}{2} \times \frac{1}{2} \times \frac{1}{2} = (\frac{1}{2})^3$이 된다.

4) 공동 조상이 두 사람 이상일 때는 각각의 조상에 대해 같은 식으로 수치를 계산하여 더한다.

 

예를 들자면, 사촌 간의 공동 조상이 2명이고, 그 각각을 경유하는 세대 간격은 4이다. 따라서 사촌 간의 근연도는 $2 \times (\frac{1}{2})^4 = \frac{1}{8}$이다. 이러한 논리로 사촌간의 유전자는 $\frac{1}{8}$ 정도를 '닮은' 것이다.

 

이러한 유전자의 근연도를 고려하였을 때, 근연도가 높은 형제자매, 부모자식을 열심히 돌봐줘야 할 것이다. 유전적인 면에서 고려하였을 때 먼 8촌 친척의 유전자를 보존하여 생존하게 하는 전략보다 근연도가 높은 친족의 유전자를 보존하여 생존하게 하는 것이 나의 유전자 보존(생존)에 더 유리하기 때문이다.