유전자 흐름

요약 한 집단에서 다른 집단으로 유전자가 이동하는 과정을 말한다. 집단에 새로운 유전적 변이를 제공하거나 집단 간의 유전적 차이를 줄이는 특징이 있다. 일반적으로 이동성이 높은 생물일수록 유전자 흐름이 빠른 경향을 보인다.

집단유전학(population genetics) 분야에서 사용하는 용어로, 하나의 생물 집단에서 또 다른 집단으로 유전자가 이동하는 과정을 말한다. 예를 들어, 식물에서 씨나 꽃가루가 새로운 곳으로 퍼지는 현상, 동물이 한 집단에서 다른 집단으로 이동하는 현상 등은 결과적으로 유전자 흐름(gene flow)을 일으킨다. 이처럼 자연 상태에 있는 생물 집단은 유전적으로 완전히 분리되어 있지 않고 번식을 통해 어느 정도의 유전자 교환이 일어나기 때문에 유전자 흐름이 생겨난다.

유전자 흐름과 유전적 변이

유전자 흐름은 생물 집단에 유전적 변이(genetic variation)를 제공한다. 한 집단으로부터 또 다른 집단으로 유전자 흐름이 일어날 경우, 본래 집단에는 존재하지 않던 유전자가 새롭게 유입될 수 있다. 이렇게 유입된 유전자는 집단의 유전자 풀(gene pool)에 변화를 가져오게 되며, 시간이 지남에 따라 자연선택(natural selection)이나 유전적 부동(genetic drift)을 통해 진화가 일어난다. 반대로 유전자 흐름을 통해 한 집단의 유전자 풀에 존재하던 유전자가 제거될 가능성도 있다.

유전자 흐름과 종분화

유전자 흐름은 한 종(species)으로 구성된 여러 집단 간의 유전적 차이를 줄이는 역할을 한다. 이것을 집단유전학의 관점에서 살펴보면 다음과 같다. 한 집단의 유전적 구성은 대립유전자 빈도(allele frequency)로 표현되고, 집단 간 차이는 대립유전자 빈도의 차이로 나타난다. 서로 교류가 없는 두 집단에서는 특정 대립유전자 빈도에 차이가 존재할 수 있지만, 유전자 흐름이 활발한 경우에는 두 집단의 차이가 점차 사라지게 되고 각 집단의 대립유전자 빈도가 같아지는 경향이 있다. 이러한 경향은 결국 두 집단이 유전적으로 분리되어 두 종으로 나뉘게 되는 종분화(speciation) 과정이 일어날 기회를 줄이게 된다. 따라서 일반적으로는 두 집단 사이에 유전자 흐름이 거의 없을 때 종분화가 일어날 가능성이 높다.

유전자 흐름의 정도와 생물의 이동성

유전자 흐름이 일어나는 정도에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 생물의 이동성이다. 움직이기가 용이한 생물은 한 집단으로부터 다른 집단으로 이동하기가 쉬우며, 결과적으로 유전자 흐름을 빠르게 한다. 따라서 일반적으로 식물에 비해 동물 집단에서 유전자 흐름이 잘 일어나는 경향이 있다. 같은 동물 내에서도 정착 생활을 하는 동물에 비해 이동성이 있는 동물의 경우 유전자 흐름이 상대적으로 높다.