Chapter 2 - 핀치의 부리: 왜 사람마다 성격이 다를까? - 성격의탄생

요약: 인간의 다양한 성격 특성에는 유전성이 있는데, 이 유전성은 Fluctuating Selection 에 의해 유지될 것이라는 저자의 가설을 소개하고 있음.

갈라파고스 군도의 핀치 이야기:


 * 19개의 큰 섬과 10여개의 작은 섬으로 이루어진 군도
 * 다윈은 핀치들의 부리가 섬 마다 조금씩 다르게 생겼다는 점을 관찰Finch.jpg
 * 크고 단단한 씨앗을 쪼아야 하는 환경이면 굵은 부리
 * 좁은 틈을 쪼아야 하는 환경이면 얇고 긴 부리
 * 이에 대한 다윈의 설명: 자연선택에 의한 진화
 * 유전성 있는 변이
 * 변이에 따른 차별적 생존 및 번식
 * 한편, 또다른 흥미로은 현상:
 * 개체군 내의 변이도 존재한다는 점
 * 부리의 모양은 유전성이 매우 높다(사실) + 각 섬의 환경별 최적의 부리 모양이 있다(가정) => 동일한 섬 내에 존재하는 폭넓은 변이를 어떻게 설명할 것인가?
 * 인간의 성격은 유전성이 매우 높다(사실) + 최적의 성격이 있다(가정) => 인간 성격의 폭넓은 다양성을 어떻게 설명할 것인가?

유전 기작에 대한 (전통적 유전학에 기반한) 간략한 설명:


 * 유전체(genome?)는 여러 유전자(gene?)로 구성되어 있고, 각 유전자는 생물학적 영향을 행사(이를테면 단백질 합성)
 * 개체군(population?) 내엔 서로 다른 유전자(variant forms?)들이 공존하는 경우가 빈번하고 이들은 각자 다른 영향을 행사함. 다른 유전자가 만들어지는 이유는 유전자 수준의 돌연변이 때문.
 * 어떠한 변이는 중립적, 어떤 변이는 크고 작은 적합도 변화로 이어짐. 적합도 향상에 기여하는 변이는 개체군 내에 퍼지고, 그렇지 않은 변이는 사라진다.
 * Genome, Gene, Population, Variant Forms?
 * 유전성(heritability)? 표현형의 차이 중 유전적 차이가 주는 영향이 얼마나 큰가를 나타내는 수치. $$H = \sqrt{Var(Genotype) / Var(Phenotype)}$$

이 지식을 바탕으로 다시 원래의 질문으로 돌아가보면...


 * 돌연변이는 개체군 내 유전적 다양성(으로 인한 표현형의 다양성)을 증가시키고, 자연선택은 이를 감소시킨다.
 * 그렇다면 개체군 내에 폭넓은 다양성이 장기간 유지되는 이유는?
 * 예를 들어, 쌍둥이 및 가족 연구에 따르면 신경성(Neuroticism)은 유전성이 높다. 왜?

전통적 진화심리학의 입장:


 * 생존 및 번식에 밀접하게 관련된 중요한 형질은 유전성이 낮고 종 특이적(species-typical)일 것
 * 기능적으로 짜친(functionally superficial) 형질들만 유전성이 높을 것.
 * 그럴듯한 설명. 근데 틀렸다. 인간의 경우, 지능, 개인성, 키와 같은 중요한 형질들이 모두 높은 유전성을 보이기 때문.

Tooby와 Cosmides의 주장 - Fluctuating Selection을 통해 양적 다양성이 유지될 수 있음.


 * 왜 양적 다양성만?
 * 개체군 내에 질적 다양성이 존재할 경우 번식 호환성(reproductive compatibility)이 떨어지기 때문.
 * 쉽게 말해서, 다양한 카레 조리법을 섞으면 더 맛있는 카레, 덜 맛있는 카레 등이 나오겠지만, 카레 조리법과 수플레 조리법을 섞으면 망한다는 얘기.
 * 존재할 수 있다는 것은 알겠고, 실제로 유지되는 이유는?
 * 환경이 변하면 최적값이 그때그때 바뀌기 때문(fluctuating selection).
 * 한편, 다른 개체들의 빈도 또한 환경의 일부. 이 경우를 frequency dependent selection이라 함. 음의 상관인 경우는 특별히 negative frequency dependent selection이라 함.
 * Fluctuating Selection이 일어나기 위한 조건:
 * 연속선 상의 각 위치가 서로 다른 장단점을 제공해야.
 * 환경 상의 요동이 존재해야. 시간적(건조한 해/습한 해)이거나 공간적(해변/산)이거나.
 * 표현형의 다양성에 관여하는 유전자가 많아야. 그렇지 않으면 금방 사라질 것(운이 나쁘다거나, 혹은 특정 환경이 몇 해 지속된다거나...)

변이가 유지될 수 있는 또다른 가능성 - Fitness Indicator trait.


 * 공작새 꼬리공작.jpg의 다양성:
 * 꼬리가 멋진 수컷은 수많은 암컷과 짝짓기를 할 수 있음.
 * 그럼 멋진 꼬리만 남아야하는데 왜 다양성이 유지될까?
 * 값비싼 신호로써의 꼬리:
 * 건강하고 잉여로운 수컷은 아름다운 꼬리를 만들 수 있음.
 * 아름다운 꼬리는 우수한 유전자를 보여주는 좋은 신호.
 * 그래서 변이가 유지되는 이유는?
 * Fitness Indicator는 그 역할상, 많은 수의 유전자가 관여함.
 * 다양한 유전자가 관여할수록 잘못될 가능성이 높음. 왜냐하면 대부분의 돌연변이는 나쁘니까.
 * 자연선택의 걸러내는 힘보다 새로운 돌연변이가 출현하는 빈도가 높으면 변이가 유지될 수 있음.

Fluctuating Selection vs. Fitness Indicator:


 * Fluctuating Selection: 그때그때 다르니까 유지되는 다양성
 * Fitness Indicator: 정답은 있지만 따라하기 힘들어서 유지되는 다양성

이 책의 주장: 성격 특성의 다양성은 Fluctuating Selection에 의해 유지된다:


 * 널리 인정되는 사실이라기 보다는 아직 검증이 필요한 가설. 몇 가지 근거:
 * 모든 성격 특성 차원에 대하여, 높을 때/낮을 때의 장단점을 찾아볼 수 있음.
 * 모든 성격 특성 차원의 양극단은 병리적이다. 따라서 Fitness Indicator일 가능성은 낮음.
 * 다른 여러 종에서도 성격 특성과 유사한 변이가 Fluctuating Selection에 의해 유지되고 있음.
 * 물론 가설일 뿐이고 언제든 틀릴 수 있음.
 * 한편, 인간의 모든 변이가 Fluctuating Selection에 의해 유지된다는 주장은 아님:
 * 좌우대칭적 신체나 g는 Fitness Indicator일 가능성이 있음(Geoffrey Miller)

핀치의 부리는 형태적 특성이고 성격은 행동적 특성. 행동적 특성의 유전성에 대한 다른 증거가 있긴 한가?


 * 지금까지 연구된 거의 모든 연속적 특성(continuous traits)에는 변이가 존재하는 경향이 있음.
 * 심지어는 침팬지의 경우 Big Five에 대응되는 성격 특성이 발견된 바 있음.
 * 문어에서도 외향성과 신경성에 대응되는 특성이 발견되었음.

두 가지 동물 연구 사례:


 * 구피(물고기)구피.jpg
 * 포식자가 존재하는 경우 몇몇 구피는 다른 애들보다 더 가까이 다가가고, 몇몇은 더 겁을 낸다.
 * 겁많은 놈,보통,겁없는 놈 세 집단으로 구분하여 실험을 진행.
 * 포식자OhioDNR_pumpkinseed.jpg와 함께 풀어놨더니 겁없는 놈들이 먼저 죽었음. 따라서, 포식자가 존재하는 환경에서는 겁많은 놈이 유리.
 * 포식자가 없을 경우 겁없는 놈이 생존에 유리. 왜냐하면 경계를 늦추고 좀 더 자유롭게 먹고, 쉬고, 짝짓기할 수 있으므로.
 * 그렇다면 그냥 두 종의 구피로 분화되면 되는 것 아닐까? 1) 상류와 하류가 격리되어 있지 않고, 2) 포식자가 있거나-없거나 둘 중 하나로 완전히 갈릴 일도 없기 때문.
 * 박새박새.jpg
 * 탐색행위의 차이: 새로운 환경을 접했을 때 2분 안에 얼마나 싸돌아다니나를 기준으로 분류.
 * 빠른탐험가, 느린탐험가로 구분하여 꼬리표를 달고 관찰.
 * 꼬리표 덕에 누가 누구인지, 누가 누구의 새끼이고 형제인지 등을 추적할 수 있었음. 따라서 탐색행위의 유전성에 대한 폭넓은 연구가 가능.
 * 그 결과 탐색행위에서 나타나는 변이의 30~50% 정도는 유전성이 있음을 확인. 이 수치는 인간 성격 유형의 유전성과 동일한 범위!
 * 7년 간 야생에서 박새위 탐색행위를 연구한 결과, 빠른탐험가의 자손들은 더 넓은 영역으로 퍼져나갔음
 * 그래서 생존 및 번식과의 관계는? 1) 암컷의 경우 식량이 적은 해에는 빠른 탐험가의 생존률이 높았고 식량이 많은 해에는 느린탐험가의 생존률이 높았음. 2) 수컷의 경우 봄철 번식기에 둥지 및 영토를 확보해야하므로, 식량이 많은 해에 빠른탐험가의 생존률이 높았음.
 * 이 상황도 마찬가지로 자연선택이 하나의 최적 패턴을 골라낼 수 없는 상황임.

결론:


 * 구피와 박새의 사례는 인간의 신경성과 외향성과 매우 유사.
 * 위와 유사한 분석을 인간에 대해서도 적용할 수 있을 것.