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볼드윈 효과

Baldwin effect
볼드윈의 규칙이나 볼드윈 효과와 혼동하지 않기 위해서.
볼드윈 효과는 라마르크의 진화론, 다윈의 진화론, 와딩턴의 유전적 동화론과 비교된다.모든 이론들은 유기체들이 적응적인 유전적 변화로 어떻게 변화된 환경에 반응하는지에 대한 설명을 제공한다.

진화 생물학에서 표현형 우선 진화론인 볼드윈 효과는 학습된 행동이 진화에 미치는 영향을 설명한다.제임스 마크 볼드윈 등은 19세기 말 다윈주의 일식 중 새로운 행동을 배울 수 있는 유기체의 능력(예: 새로운 스트레스 요인에 적응하는 것)이 생식 성공에 영향을 미치고, 따라서 자연 선택을 통해 그 종의 유전적 구성에 영향을 미칠 것이라고 제안했다.비록 이 과정이 라마르크주의와 유사하게 보이지만, 그 견해는 생물들이 부모들의 후천적인 특성을 물려받았다는 것을 제안한다.볼드윈 효과는 여러 차례 독자적으로 제안되어 왔으며, 오늘날에는 일반적으로 현대 합성의 일부로 인정되고 있다.

"진화의 새로운 요인"

당시 이름을 밝히지 않은 이 효과는 1896년 미국 심리학자 제임스 마크 볼드윈의 논문 '진화의 새로운 요인'에서 1897년 두 번째 논문으로 제시됐다.[1][2]그 논문은 일반적인 학습 능력을 위한 구체적인 선택을 위한 메커니즘을 제안했다.과학사학자 로버트 리차드는 다음과 같이 설명한다.[3]

만약 동물들이 새로운 환경 또는 그들의 오래된 환경으로 빠르게 변화한다면, 새로운 행동을 배우거나 온전하게 적응함으로써 유연하게 대응할 수 있는 것들은 자연적으로 보존될 것이다.이렇게 절약된 잔여물은, 몇 세대에 걸쳐, 후천적 특성과 유사한 자연적으로 선천적 변이를 나타낼 기회를 가질 수 있고, 이러한 변이들을 자연적으로 선택하게 된다.후천적인 특성은 라마르크식 방식으로 유전 물질에 가라앉은 것처럼 보일 것이지만, 그 과정은 정말로 신다르위니안일 것이다.[3]

선택된 자손은 유전적으로 암호화된 비교적 고정된 능력에 국한되기 보다는 새로운 기술을 배우는 능력이 증가하는 경향이 있다.사실상, 그것은 종이나 집단의 지속적인 행동이 그 종의 진화를 형성할 수 있다는 사실에 중점을 둔다.'발드윈 효과'는 그 환경과 상호작용으로 인해 유기체에서 발생하는 특성이나 특성이 변화하여 그 발달 유전적 또는 후생유전적 레퍼토리에 점차 동화되는 시나리오로서 진화적 발달생물학 문헌에서 더 잘 이해되고 있다.[4][5]과학철학자 대니얼 데넷의 말에 따르면 다음과 같다.[6]

볼드윈 효과 덕분에 종은 표현(개별)으로 주변 가능성의 공간을 탐구함으로써 특별히 다른 디자인의 효능을 미리 시험한다고 할 수 있다.만약 그렇게 해서 특별히 승리하는 환경이 발견된다면, 이 발견은 새로운 선택 압력을 만들어 낼 것이다: 적응적 풍경에서 그 발견에 더 가까운 유기체는 더 먼 유기체들에 비해 분명한 이점을 가질 것이다.[6]

볼드윈 효과에 대한 업데이트는 장 피아제, 폴 와이스, 콘래드 와딩턴에 의해 1960~1970년대에 개발되었다.이 새로운 버전은 선택 압력의 변경과 관련하여 인간에서 후속 자연적 변화(진화와 발달 둘 다)를 형성하는 사회적 역할을 명시하였다.[7]

그 후의 연구는 볼드윈이 그 과정을 처음으로 확인한 것은 아니라는 것을 보여준다; 더글러스 스팔딩은 1873년에 그것을 언급했다.[8]

논란과 수용

처음에 볼드윈의 생각은 세습 정보의 전달 메커니즘에 대한 지배적이지만 불확실한 아이디어와 양립할 수 없었으며 적어도 두 명의 다른 생물학자들이 1896년에 매우 유사한 아이디어를 내놓았다.[9][10]1901년, 모리스 마테를린크는 다른 종의 벌들의 지배적인 기후에 대한 행동적 적응을 "따라서, 단지 생각이었을 뿐이고, 본능에 반대했던 것이, 따라서 느리게, 따라서 본능적인 습관이 되었다"라고 언급했다.[11]볼드윈 효과론은 이후 학자들이 '발드윈 부스터'와 '발드윈 회의론자'[12]로 나뉘어 더욱 논란이 됐다.이 이론은 1953년 조지 게이로드 심슨에 의해 "발드윈 효과"라고 처음 불렸다.[12]심슨은 "이 아이디어가 이론적으로 일관성이 있다는 것, 즉 현대 합성과 모순되지 않는다는 것을 인정한다"[12]고 했지만, 그는 그 현상이 매우 자주 발생하거나, 만약 그렇다면 증명될 수 있을 것이라고 의심했다.볼드윈 효과 이론의 수용에 대한 토론에서 심슨은 이 이론이 신다르위니아와 신라마르키아의 접근방식의 화해를 제공하는 것으로 보인다면서 "멘델리즘과 후기 유전 이론은 그렇게 결정적으로 화해가 불필요해 보이는 극단적인 신라마르키아의 입장을 배제했다"고 지적했다.[4]1942년 진화 생물학자 줄리언 헉슬리는 발드윈 효과를 현대 합성의 일부로 홍보하면서 발드윈의 개념이 진화론자들에 의해 지나치게 무시되었다고 말했다.[4][13][14]

1960년대에 진화 생물학자 에른스트 메이르는 볼드윈 효과 이론이 뒷받침되지 않는다고 주장했다.

  1. 논쟁은 개별 유전자형(genotype) 단위로 명시되어 있는 반면, 선택 압력에 실제로 노출되는 것은 표현적 및 유전적으로 가변적인 모집단이다.
  2. 표현형식의 수정 정도가 그 자체로 유전적으로 통제된다는 것은 충분히 강조되지 않는다.
  3. 표현형 강성이 표현형 유연성보다 선택적으로 우월하다고 가정한다.[15]

1987년 제프리 힌튼과 스티븐 노울란은 학습이 진화를 가속화할 수 있다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션으로 증명했고, 그들은 이것을 볼드윈 효과와 연관시켰다.[16][17][18]

Paul[19] Griffiths는 볼드윈 효과에 대한 지속적인 관심의 두 가지 이유를 제시한다.첫째는 역할정신이 그 효과에서 발휘되도록 이해된다는 것이다.두 번째는 효과에 있어서의 발전과 진화의 연관성이다.신경생리학적이고 의식적인 정신적 요인이 효과에[20][21][1] 어떻게 기여할 수 있는지에 대한 볼드윈의 설명은 가능한 의식의 생존 가치에 대한 의문을 집중시킨다.[22]

주택지느러미의 북아메리카 식민지화는 볼드윈 효과의 경험적 증거를 제공했다.[23]

그러나 데이비드 듀프는 2003년 "대부분의 현대적 합성의 지지자로 간주되는 다소 다양한 현대 진화 이론가들이 최근 '발드윈 후원자'[12]가 되었다는 사실이 놀랍다"고 말했다.이것들

전형적으로 진화 심리학자들은 인간의 두뇌, 언어, 그리고 마음이 빠르게 공존할 수 있는 "찾기 어려운" 건강 환경의 일부에 대한 행동 시행착오를 통해 인구가 스스로 자멸할 수 있는 시나리오를 찾고 있다.그들은 자신이 볼드윈 부스터인 다니엘 데넷이 "진화 크레인"이라고 부르는 것을 찾고 있는데, 이 기구는 무거운 물체를 빠르게 들어올리기 위한 도구다.[12]

데넷에 따르면, 또한 2003년에, 최근의 연구는 볼드윈 효과를 "정통적인 다윈주의에서 더 이상 논란의 여지가 없는 주름살"로 만들었다.[6]볼드윈 효과의 기초가 되는 잠재적인 유전적 메커니즘은 자연적인 (유전자적으로 결정되는) 항체의 진화를 위해 제안되었다.[24]2009년, 볼드윈 효과에 대한 경험적 증거는 북아메리카의 식민지에서 집게 지느러미에 의해 제공되었다.[23]

유전적 동화와의 비교

추가 정보:유전적 동화

볼드윈 효과는 표현형 소성성 C. H. 와딩턴의 유전적 동화에도 기초한 다른 진화 이론과 혼동되고 때로는 혼동되기도 했다.볼드윈 효과는 유전적 수용을 포함하는데, 그 중 하나는 유전적 동화작용이다.[25]

참고 항목

  • 진화 가능성 – 적응형 진화를 위한 시스템의 용량
  • 산모효과 – 산모환경의 영향과 유전자형이 자손의 표현형식에 미치는 영향
  • Meme – 유전자와 유사하게 공유할 수 있는 생각 또는 아이디어
  • Pangenesis – 다윈이 제안한 유전 메커니즘
  • Beismann 장벽 – 생식체를 생성하는 세균 세포 라인과 체세포의 구별

메모들

  1. ^ a b 볼드윈 1896a.
  2. ^ 볼드윈 1897.
  3. ^ a b Richards, Robert J. (1987). Darwin and the Emergence of Evolutionary Theories of Mind and Behavior. The University of Chicago Press. p. 399. ISBN 978-0-226-71199-7.
  4. ^ a b c 심슨 1953.
  5. ^ 뉴먼 2002.
  6. ^ a b c Dennett, Daniel(2003)의 "The Baldwin Effect: Crane, a Skyhook"은 다음과 같다.
  7. ^ Burman, J. T. (2013). "Updating the Baldwin Effect: The biological levels behind Piaget's new theory". New Ideas in Psychology. 31 (3): 363–373. doi:10.1016/j.newideapsych.2012.07.003.
  8. ^ 노블, R.; 노블, D. (2017) 시계 제조기 블라인드였을까?아니면 그녀는 외눈이었을까?생물학 2017, 6(4), 47; doi:10.3390/생물학 6040047, Bateson, P를 인용한다.적응성 드라이버: 행동과 진화 사이의 연결고리.비올. 이론 2006, 1, 342–345.스티글러의 법칙도 참조하십시오.
  9. ^ Morgan, C. L. (1896). "On modification and variation". Science. 4 (99): 733–740. Bibcode:1896Sci.....4..733L. doi:10.1126/science.4.99.733. PMID 17735249.
  10. ^ Osborne, H. F. (1896). "Ontogenic and phylogenic variation". Science. 4 (100): 786–789. Bibcode:1896Sci.....4..786O. doi:10.1126/science.4.100.786. PMID 17734840.
  11. ^ Materlinck, Maurice (1901). The Life of the Bee. Dodd, Mead and Co. pp. Chapter VII section 102.
  12. ^ a b c d e Depe, David J.(2003년), "발드윈 부스터스, 볼드윈 회의론자"는 다음과 같은 내용을 담고 있다.
  13. ^ Scheiner, Samuel M. (2014). "The Baldwin Effect: Neglected and Misunderstood". The American Naturalist. University of Chicago Press. 184 (4): ii–iii. doi:10.1086/677944. ISSN 0003-0147. PMID 25354416.
  14. ^ Belew, Richard K. (2018). Adaptive Individuals In Evolving Populations: Models And Algorithms. Taylor & Francis. p. 100. ISBN 978-0-429-97145-7.
  15. ^ Mayr, Ernst (1963). Animal Species and Evolution. Harvard University Press. ISBN 978-0-674-03750-2.
  16. ^ Hinton, Geoffrey E.; Nowlan, Steven J. (1987). "How learning can guide evolution". Complex Systems. 1: 495–502.
  17. ^ Maynard Smith, John (1987). "When learning guides evolution". Nature. 329 (6142): 761–762. Bibcode:1987Natur.329..761S. doi:10.1038/329761a0. PMID 3670381. S2CID 5476916.
  18. ^ Puentedura, Ruben R. (2003). "The Baldwin effect in the age of computation". In Weber, Bruce H.; Depew, David J. (eds.). Evolution and Learning: The Baldwin Effect Reconsidered. MIT press. pp. 219–234.
  19. ^ Griffiths, Paul E. (2003). "Beyond the Baldwin effect: James Mark Baldwin's 'social heredity', epigenetic inheritance, and niche construction". In Weber, Bruce H.; Depew, David J. (eds.). Evolution and Learning: The Baldwin Effect Reconsidered. MIT Press. pp. 193–215.
  20. ^ Baldwin, J. Mark (1896b). "Heredity and instinct". Science. 3 (64): 438–441, 558–561. Bibcode:1896Sci.....3..438B. doi:10.1126/science.3.64.438. PMID 17780356.
  21. ^ Baldwin, J. Mark (1896c). "Consciousness and evolution". Psychological Review. 3 (3): 300–309. doi:10.1037/h0063996. PMID 17835006.
  22. ^ Lindahl, B. I. B. (2001). "Consciousness, behavioural patterns and the direction of biological evolution: implications for the mind–brain problem". In Pylkkänen, Paavo; Vadén, Tere (eds.). Dimensions of Conscious Experience. John Benjamins. pp. 73–99. ISBN 978-90-272-5157-2.
  23. ^ a b Badyaev, Alexander V. (March 2009). "Evolutionary significance of phenotypic accommodation in novel environments: an empirical test of the Baldwin effect". Philosophical Transactions of the Royal Society of London B. 364 (1520): 1125–1141. doi:10.1098/rstb.2008.0285. PMC 2666683. PMID 19324617.
  24. ^ Anderson, Russell (1996). "How the adaptive antibodies facilitate the evolution of natural antibodies". Immunology and Cell Biology. 74 (2): 286–291. doi:10.1038/icb.1996.50. PMID 8799730. S2CID 20023879.
  25. ^ Crispo, Erika (2007). "The Baldwin effect and genetic assimilation: revisiting two mechanisms of evolutionary change mediated by phenotypic plasticity". Evolution. 61 (11): 2469–2479. doi:10.1111/j.1558-5646.2007.00203.x. PMID 17714500. S2CID 9292273.

참조

외부 링크