Paper for testing of evolutionary theory, Plus ça change model
| 이번에는 최근에 발표된 필자의 논문을 소개하고자 한다. 2009년 1월에 Lethaia 저널에 Early View로 Online에 발표된 논문이다.
다윈이 진화론을 발표한 이 후, 많은 진화고생물학자들은 생물들이 어떤 양상 (mode of evolution)으로 진화했는가를 밝혀내기 위한 연구를 해왔으며, 지금도 계속되고 있다. 많은 독자들이 알고 있듯이 진화 양상을 설명하는 두 가지 큰 가설 - Phyletic gradualism and Punctuated equilibrium- 이 있다. Phyletic gradualism에 의하면 생물들은 천천히 조금씩 진화하는 양상을 보여준다. 반면에, Gould와 Eldredge가 1993년에 제안한 punctuated equilibrium에 의하면, 생물의 종분화 (speciation)는 상대적으로 짧은 지질학적 시간에 걸쳐서 일어나며, 남은 대부분의 시간동안에는 거의 변화를 보이지 않는 양상 (stasis)을 보여준다. 그렇다면, 어느 가설이 맞는 것일까? 모든 생물들이 두 가지 가설 중 하나에 맞추어서 진화양상을 보여주는 것일까? 꼭 그렇지만은 아닌 것 같다. Sheldon이 1987년에 제안한Plus ça change model에 의하면 변화가 거의 없거나 적은 안정된 환경에 사는 생물들은 gradual phyletic evolution을 보여주는 반면, 불안정한 환경에 사는 생물들은 상대적으로 진화를 하지 않는 stasis를 보여준다. 사실 화석종의 형태연구를 통하여 진화 이론을 테스트하기 위해서는 많은 어려움과 문제점들이 존재한다. 이 논문에서는 어떻게 이러한 문제점들을 단계적으로 해결하고 진화이론을 검증할 수 있는지 잘 보여주고 있는 논문이다. 아래는 논문의 abstract이다.
Kim, K., Sheets, H.D. & Mitchell, C.E. 2009: Geographic and stratigraphic change in the morphology of Triarthrus beckii (Green) (Trilobita): A test of the Plus ça change model of evolution.
The Plus ça change model predicts that deepwater trilobite species such as Triarthrus should exhibit gradual phyletic evolution. A detailed stratigraphic sequence of Triarthrus beckii specimens considered together with geographically separated samples from a single time interval provide a test of the Plus ça change model. We examined geographic patterns of variation in cranidial shape based on specimens from four approximately synchronous levels within the Upper Ordovician (lower Edenian) strata of New York, Québec, Kentucky and Pennsylvania. All geographic populations differ in mean size, except for New York and Pennsylvania. Because allometry is present in both meraspid and holaspid phases of the trilobite, size effects on shape were removed by ontogenetic standardization. Cranidial shapes were then compared among the four study sites and eight stratophenetic samples from New York, obtained by subdividing our Mohawkian Composite Standard Section into 20-m-thick intervals. Goodall’s F-test of pairwise comparisons of cranidial shape between eight subintervals in New York and the other three populations are all significant. Geographic variation in cranidial size and shape in T. beckii appears to display a gradient or cline-like pattern that is related to paleogeography. Although cranidial shape is not entirely static within the New York stratophenetic series, it is in all cases different from that sampled elsewhere in the region. Thus, there is no evidence of wholesale immigration and emigration among the geographic areas. Instead, the geographic gradient of T. beckii shape variation may have remained fairly stable over ca. 3 million years during the mid-Chatfieldian to early Edenian interval. This result is indicative of stasis. Consequently, the evolutionary history of T. beckii contradicts the Plus ça change model. |