[독서일기] 이기적 유전자 (4장 - 유전자 기계) <1편>

Fabruary.11.2020

 

[서론]

여태까지는 유전자의 이기적인 특성을 보여주는 근거들을, 그리고 지난편에선 유전자는 어떻게 이기적으로 살아남는지까지 알아봤다.

이타적인 모습을 보이지만 사실은 이기적인 목적이 존재한다는 것

번식, 즉 새로운 '탈것'을 위해 죽음을 조금 뒤로 미루게 한다는 것 등

매우 흥미로웠다!

 

이번편은 그 이기적인 유전자가 실제 타고있는 '생존 기계'들에 대해 알아본다.

 

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4장 - 유전자 기계 <1편>

 

[목차]

4.1 생존기계의 시작

<1> 개체는 유전자의 군체

 

4.2 동물의 행동

<1> 뉴런과 컴퓨터

<2> 뇌 - 행동의 제어와 조정

<3> 피드백

<4> 컴퓨터 체스와 프로그래머

<5> 유전자는 예측한다

<6> 유전자는 도박꾼이다

<7> 학습

 

4.3 시뮬레이션

<1> 의식의 진화

<2> 행동에 대한 유전자

 

4.4 의사소통

<1> 동물의 거짓말

 

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[본론]

 

4.1 생존기계의 시작

 

우리는 생존기계의 탄생에 대하여 간략히 다뤄본적이 있다.

혹시라도 건너뛴적이 있다면 밑의 링크를 통해 꼭 참고하시길 바란다.

lepenseur-blog.tistory.com/45

[독서일기] 이기적 유전자 (2장 - 자기복제자)

 

<1> 개체는 유전자의 군체

- 전편에서 배웠듯 유전자는 다른 유전자와 협력할 수 있어야 잘 살아남는다.

- 따라서 협력하는 유전자들이 모인 개체는 '유전자의 군체'라고 불릴 수 있다.

 

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4.2 동물의 행동

 

 식물이 아닌 모든 동물들은 빠르게 행동하고 그 행동을 무한히 반복할 수 있다. 그리고 그 빠른 행동을 위해 진화시킨 부품은 '근육'이며 빠른 행동을 위해 가장 중요한 점은 '근육의 수축 타이밍'이다. 근육 수축 타이밍은 어떻게 결정될까?

 

<1> 뉴런과 컴퓨터

컴퓨터의 트랜지스터

- 컴퓨터를 이루는 기본 구성 요소는 '반도체'이며 대표적으로 트랜지스터가 있다.

 

동물의 뉴런

- 뉴런이란 '신경 세포'를 말하며 이는 동물의 몸을 이루는 신경계의 기본 단위이다.

- 인간의 뇌에는 이러한 뉴런이 수십억개나 존재한다.

- 인간의 뇌는 복잡한 입력 패턴을 분석하여 저장되어있는 정보를 조회한 후 복잡한 출력 패턴을 만들어낸다는 점에서 컴퓨터와 유사하다.

 

<2> 뇌 - 행동의 제어와 조정

운동신경 활성화 과정

- 운동신경이란 뇌에서부터 근육까지 이어지는 신경(케이블 역할)을 말한다.

- 근수축의 제어와 조정이 유전자의 보존으로 이어지기 위해선 근수축 타이밍과 외부에서 일어나는 일들간의 관계가 존재해야한다.

- 즉 외부의 물리적 사건들을 뉴런의 *펄스 신호로 바꾸는 장치를 갖춘 동물을 선호한다.

 *여기서 '펄스 신호'란 '처리 신호'를 말한다.

예) 생존의 위협으로부터 도망갈땐 다리 근육의 수축을, 생존을 위한 음식을 씹기위해선 턱근육의 수축이 필요하다.

 

뇌와 메모리

 

- 진화의 과정에서 '기억', 즉 '뇌'는 발명되었다.

- 유전자의 보존을 위해선 언제 근육을 수축해야하는지의 타이밍을 '기억'해야하기 때문이다.

- 마치 컴퓨터에게 메모리가 중요한 이유와 동일하다.

 

동물의 목정성

 

- 생존기계는 '목적 의식'이 존재한다.

- 동물이 먹이를 찾는 행동과 잃어버린 새끼를 찾는 행동 등은 모두 어떤 물체에 대한 '욕망', 즉 '목적성'이 존재한다.

- 이러한 '목적성'은 '의식'을 만들어낸다.

 

<3> 피드백

- 목적 의식에는 음의 피드백(Negative Feedback)이 필요하다.

- 음의 피드백이란 현재상태(-)와 바라는 상태(+)의 차이를 측정하는 일종의 장치를 말한다.

 

<4> 컴퓨터 체스와 프로그래머

 

 

- 체스를 두는 컴퓨터는 모든것을 자신의 '의지'대로 두지않는다. 

- 체스를 두는 컴퓨터는 그저 미리 프로그래머가 입력해놓은 '규칙'에 의해 '독립적으로' 체스를 둔다.

- 유전자와 생존기계간의 관계도 이와 동일하다.

- 생존기계 역시 그저 미리 유전자가 입력해놓은 '규칙' 또는 '행동 제어'에 의해 '독립적으로' 움직인다.

 

- 그렇다면 왜 유전자는 생존기계를 '직접' 조종하지않고, 규칙만 집어넣은채 '수동적으로' 움직이는가?

- 도킨스는 이와 관련해서 고래들의 대화방법에 비유한다.

- 고래들은 8분동안 수중에서 전세계가 들을 수 있을 정도의 큰 소리로 노래를 한다. (대화의 방법인지는 확실히 모르지만)

- 하지만 수중에서의 음속은 바다밖보다 매우 느리기때문에 이러한 노래(또는 메세지)의 답변을 받는데까지 지구 반대편으로부터 2시간이 소요된다.

- 즉 이처럼 유전자가 생존기계를 직접 조종하지 못하는 이유는 '시간적 차이'때문이다.

 

<5> 유전자는 예측한다

- 위의 설명처럼 유전자가 생존기계에 영향을 미칠 수 있는 시간은 느리다.

- 유전자는 단백질의 합성을 제어함을써 영향을 미치는데 그 시간이 짧게는 하루에서 길게는 수개월-수년이 걸린다.

- 반면 행동의 특징은 매우 빠르다. 짧게는 몇분의 1초단위부터 길어봐야 몇초다.

- 따라서 유전자는 예상할 수 있는 모든 외부적 사건들에 대비해 미리 '규칙'과 '충고'를 사전에 강구해야한다.