[진화론] 유전자 관점에서 바라본 일개미들의 희생

 현재 우리들이 바라보기에, 생명체가 가지는 가장 공통적이고 강한 성질은 "자기 복제"일 것이다. 극단적으로 보자면, 생명활동이란 자원을 획득, 자기복제를 반복하는 과정의 반복 처럼 보여지기도 한다.

 이에, 예전부터 반대되어진 내용은 일개미들의 자기 희생이다. 일개미들은 암컷이다. 심지어 알을 낳을 수 있다. 그런데, 알을 낳지 않고, 집에서 엄마가 난 알들을 돌보고, 자매들과 함께 집에서 평생을 살아간다. 이렇게, 자기자신을 번식시키려 하지 않는 희생에 대해 어떻게 생각할 것인가? 라는 점은 큰 논란거리였다고 한다.

 근래에 와서 이 또한 사실은 자기복제의 관점에서 바라봐질 수 있다고 설명되어졌다. 

 다음 그림을 참고해서 생각해보자. 빨갛게 동그라미 친 주인공 일개미는 새로 번식을 하러 떠날지, 아니면 여왕개미가 자기의 자매들을 낳는 것을 도울지 선택의 기로에 놓여져 있다. 그리고, 우리는 일반적으로 일개미들은 번식을 하러 떠나지 않고, 여왕개미가 자매들을 낳는 것을 돕는다는 것을 알고 있다. 

          

 이를 유전자의 "자기복제의 욕구"라는 관점에서 바라봐보자. 그림의 각 개미들을 특정 유전자와 그의 대립유전자를 나타내었고, 근연도는 특정유전자가 다른개체에 있을 확률로써 계산되어진다. 

 특이한점은 수개미의 유전자다. 수개미는 유전자가 쌍을 이루지 않고 있다. 이는, 일개미(암컷)은 여왕개미와 수개미의 유전자가 만나 수정되어 태어나게 되는 반면, 수개미는 그냥 여왕개미의 알이 수정되어지지 않고 태어났기 때문이다. 닭이 그냥 알을 낳았는데, 부화했더니 수탉이 나오더라 하는 개념이다.(신기하다)

 이로인해 근연도가 꼬이게 된다. 주인공 일개미의 관점에서 바라보면, 자매개미(일개미1)는 자신의 특정 유전자와 일치한 유전자를 가질 확률이 자기가 직접 낳은 딸개미(일개미2)보다 높아지는 것을 알 수 있다(자매개미 일치율 75%, 딸개미 일치율 50%). 즉, 자매간의 근연도가, 딸-자매간의 근연도보다 높다는 것을 의미하게 된다. 

 이로 인해 일개미의 희생은 더 강한 "자기복제의 욕구"를 실현하고 있다는 관점으로 해석되어질 수 있게 되며, 이는 헤밀턴의 법칙으로 설명 되어진다. 헤밀턴의 법칙은 다음과 같다.

  ( γ : 근연도, B : 이득, C : 비용)

개미의 관점에서 바라보았을 때, 희생으로 인해 얻을 수 있는 이득(좌변)이 자신이 희생하는 비용(우변)보다 크기 때문에, 이러한 행동으로 진화하게 된다는 것을 나타내고 있다.