피셔의 원리

피셔의 원리(Fisher's principle)는 유성 생식을 통해 자손을 생산하는 대부분의 종의 성비가 수컷과 암컷 사이에 약 1:1인 이유를 설명하는 진화 모델이다. A. W. F. 에드워즈는 이를 "아마도 진화생물학에서 가장 유명한 주장"이라고 언급했다.

피셔의 원리는 로널드 피셔가 1930년에 출판한 그의 저서 자연 선택의 유전학적 이론에서 개괄했다 (하지만 피셔가 독창적으로 창안한 것으로 잘못 알려져 있다). 피셔는 그의 주장을 부모 투자의 관점에서 설명했으며, 양 성별에 대한 부모 투자가 같아야 한다고 예측했다. 따라서 1:1의 성비는 ""으로 알려져 있으며, 1:1이 아닌 성비는 "" 또는 "" 성비로 불리는데, 이는 피셔 모델의 가정을 벗어나기 때문에 발생한다.Charnov, E., and Bull, J. (1989). "Non-fisherian sex ratios with sex change and environmental sex determination", Nature 338, pp. 148–150. https://doi.org/10.1038/338148a0
Retrieved 29 March 2022.

기본 설명
W. D. 해밀턴은 1967년 "특이한 성비"에 대한 논문에서 다음의 간단한 설명을 제시했다. 이는 수컷과 암컷을 생산하는 데 드는 비용이 같다는 조건하에 주어졌다.

 수컷 출생이 암컷보다 드물다고 가정한다.
 그러면 새로 태어난 수컷은 새로 태어난 암컷보다 더 나은 짝짓기 전망을 가지며, 따라서 더 많은 자손을 가질 것으로 기대할 수 있다.
 그러므로 수컷을 생산하는 경향이 있는 유전자를 가진 부모는 평균보다 많은 수의 손주를 낳는 경향이 있다.
 따라서 수컷 생산 경향을 가진 유전자가 확산되고, 수컷 출생이 더 흔해진다.
 1:1의 성비에 가까워지면, 수컷을 생산하는 것과 관련된 이점이 사라진다.
 암컷으로 바꾸어도 동일한 논리가 적용된다. 따라서 1:1이 균형 성비이다.

현대적인 용어로, 1:1의 비율은 진화적으로 안정한 전략(ESS)이다.

부모 투자

피셔는 에릭 차노브와 제임스 J. 불이 "특유의 간결하고" "암호 같은" 설명이라고 묘사한 것을 썼다.: 6장: "유성 생식과 성 선택":

주장의 발전
피셔의 원리는 각 성별이 미래 모든 세대의 유전자의 정확히 절반을 공급하기 때문에, 어느 한 성별의 더 많은 생산을 위한 유전자가 개체군 내에서 균등해지는 모델의 초기 사례이다.

피셔의 원리는 빈도 의존 선택 개념에 뿌리를 두고 있지만, 피셔의 원리 자체가 빈도 의존 선택은 아니다. 이 시나리오에서 빈도 의존 선택은 개인이 번식할 수 있는 확률이 자신의 성별과 관련하여 이성 성별의 빈도에 달려 있다는 논리이다. 이는 다윈이 1871년에 처음 기술했다.

피셔의 원리는 빈도 의존성을 확장하여 자연선택이 자손의 빈도에 영향을 미치지 않고 개인의 손주 빈도에 영향을 미치는 유전자에 어떻게 작용할 수 있는지를 설명한다. 피셔는 각 성별이 미래 모든 세대의 유전자의 정확히 절반을 공급하기 때문에 부모가 자손의 각 성별에 자원을 균등하게 투자할 것이라고 예측했다. 결과적으로, 부모가 성별에 불균등하게 투자하게 하는 유전자는 선택에 의해 제거되는 경향이 있을 것이다. 피셔는 인간의 경우 더 많은 소년이 태어나지만, 소년은 유아기에 사망할 가능성이 더 높다는 것을 알고 있었다. 결과적으로 그는 부모가 소년에게 덜 투자하는 경향이 있기 때문에 더 많은 소년이 부모 보살핌 기간이 끝나기 전에 사망하기 때문에 각 성별에 대한 부모 투자를 균등하게 하기 위해 남성 출생률이 더 높다고 추론했다.

피셔의 원리는 진화 게임 이론의 선구자이기도 하다. R.H. 매카서 (1965)는 성비에 게임 이론의 언어를 적용할 것을 처음 제안했고, 이는 나중에 W.D. 해밀턴 (1967)에 의해 받아들여져 균형점을 "무패 전략"이라고 명명했다. 해밀턴의 무패 전략은 존 메이너드 스미스와 조지 R. 프라이스 (1973)에 의해 돌연변이 전략에 의해 침범될 수 없는 개념인 진화적으로 안정한 전략으로 정교화되었다.

피셔의 부모 지출 (현재 부모 투자라고 불림) 개념은 특히 로버트 트리버스에 의해 발전되었으며, 현재 생태학에서 중요한 개념이다.

조지 C. 윌리엄스, 리처드 도킨스, 랜돌프 M. 네스는 피셔의 원리를 집단 선택보다 개체 수준 선택의 우위를 보여주는 예시로 인용한다. 왜냐하면 집단의 가상적인 성 불균형과 관계없이, 부모 유기체의 유전자는 다음 세대로의 전달을 극대화하기 위해 덜 빈번한 성의 자손을 생산하지만, 이는 집단 성장률에 상당한 비용을 초래하기 때문이다.

피셔의 출처
A.W.F. 에드워즈의 역사적 연구에 따르면, 이 아이디어가 피셔에게 귀속되었지만, 찰스 다윈은 인간의 유래 초판에서 유사한 주장을 처음으로 정립했지만 재판에서는 이를 삭제했고 – 피셔는 재판본만 가지고 있었다 – 자연 선택의 유전학적 이론에서 다윈을 인용했다.

예나 대학교의 칼 뒤징은 1883년과 1884년 사이에 세 편의 저작에서 유사한 주장을 발표했는데, 이는 쇼와 몰러의 이후 모델과 본질적으로 동일하다. 다윈의 주장과 피셔의 주장은 다르다고 주장되어 왔는데, 다윈은 일부일처제를 가정했지만 피셔는 그렇지 않았기 때문이다. 같은 저자는 피셔의 주장이 뒤징의 주장과 매우 유사하지만, 피셔는 부모 투자 개념을 도입하고 번식기보다 앞설 수 있는 독립 연령에서의 성비를 계산했다는 점에서 차이가 있다고 주장한다.

 각주 

더 읽어보기
진화생물학에서 가장 유명한 주장으로서 (Edwards, 1998, pp. 564–569) 피셔의 원리는 진화에 대한 통속과학 서적의 단골 주제이다. 예를 들어, 다음을 참조하라:




더 심화된 내용을 원하는 독자를 위해 다음을 참조하라:


분류:진화생물학
분류:1930년 도입
분류:진화 게임 이론