세포의 메카니즘: 변이의 다각화
도킨스는 자연선택을 유전자 선택으로 일치시켰다. 그러나 세포의 코어 보존 과정에서 보면 유전자는 히스톤 변형과 크로마틴 리모델링에 의해 규제되며 삭제 편집된다. 히스톤 단백질은 세포 분열을 준비하는 사이기 (S)에서 생성된다.
RNA 전사과정에서 유전자는 무작위적으로 유포되며 다양한 방식으로 표현된다. 크로마틴 리모델링은 히스톤-DNA 상호작용을 재구성하면서, 뉴클레오솜을 침해하거나 제거하면서 재조립한다. 이러한 리모델링은 ATP에 의존된 효소 복합체들의 활동이다.
뉴클레오솜은 DNA를 따라 슬라이딩한다. 히스톤 옥타머는 제거 되도록 유도된다. 코어 히스톤은 변이 히스톤으로 교환되고 편집된다. 히스톤/DNA 접촉은 ATP 의존 DNA의 위치변경에 의해 부서지고 단편화 된다.
ATP는 세포의 수준에서 에너지 자원을 비축하는 장소이며, 뉴클레오티이드의 인산기로 구성된다. 이러한 복잡성의 메카니즘은 자유로운 DNA를 규제하고 편집하며, 유전자 결정론을 순진한 것으로 드러난다 (Intro. to Epigenetics, 40).
다윈의 한계
다윈은 도킨스의 멘델의 유전자 결정론과는 거리가 멀다. 다윈은 유전자 이론을 몰랐지만, 자연선택이 창조적인 힘으로 작동하려면 변이의 중요성을 고려했다. 진화 과정에서 변이와 새로움이 제외될 경우, 자연선택은 창조적인 힘으로 작용할 수 없다.
유기체는 자신의 표현형의 풍부한 변이를 생성하고 자연선택은 여기서 작동한다. 유전자의 변이가 아니라 자연선택의 성공은 유기체의 풍부한 변이와 더불어 작동한다.
스테판 굴드는 다윈의 변이와 새로움을 진지하게 다루었다. 굴드의 캄브리아기의 버제스 셰일의 화석연구는 공동조상이 없으며, 오히려 31개의 동물문이 갑작스럽게 출현했다. 또한 점진적으로 누적된 진화와 진보도 없다. 자연선택은 유기체의 출현과 발달 그리고 다각화에 의존한다. 유기체는 환경의 역동적인 변화와 더불어 서식처를 공동으로 구성해간다.
굴드의 생의 출현의 구조이론은 세포의 코어 보존 과정에 연결되며(막 커슈너), 세포의 네트워크의 복잡성과 역동성은 히스톤 변형과 크로마틴 리모델링에서 볼 수 있다.
생의 탑 다운(유기체적) 구성
세포 분열의 S 사이기에서 생성되는 히스톤은 아미노산의 패턴을 변형하며, DNA 전사의 상태에 관련된다. 히스톤은 특수한 유전자를 규제하는 플렛폼을 제공한다. DNA 시퀀스에 저장된 유전정보와는 다른 차원의 변형되고 편집된 유전정보가 생산된다.
이것을 나는 세포 코어 보존 과정의 메카니즘에 근거한 유전정보로 부른다. 이것이 에피게놈과 다른 것은 세포의 구조와 패턴에 기인한 반면, 후자는 히스톤과 DNA 메텔화 반응에서 외부의 사회 경제적 환경 조건에 직접적인 연결을 갖는다.
세포 진화의 가능성 (evolability) 또는 생의 지향성은 자연 선택 보다는 오히려 변이를 촉진시키고 용이하게하는 특수한 성격에 관련된다. 보존된 코어 과정은 체세포의 적응이나 생리학적인 적응을 통해 표현형을 변화시키고 특수한 타입을 생산한다.
복잡한 다세포의 메카니즘은 진화의 가능성 또는 지향성을 가지며, 변이와 다양성을 용이하게 촉진시킨다. 이것이 유기체의 생리학의 발달에 기여하며 또한 유전자의 변이나 환경의 영향에 효율적으로 응답한다. 유전자 변이는 환경 스트레스에서 유기체의 표현형식에서 발현된다.
용이하게 촉진된 변이는 세포구조 (코어 보존 과정)에 기인한 스팬드럴과 같은 산물이다. 이것은 변형을 거쳐 유래하면서 유기체의 생리학적 적응에 기여한다. 용이한 변이는 동물 군의 종의 발달과 소멸에서 원초적인 중요성을 갖는다. 집단 인구에서 용이한 변이가 표현형의 유연성과 다양성을 증대하며 유전된다 (The Plausibility of Life, 250-2).
생의 지향성과 구조변혁
세포의 코어 보존 과정의 메커니즘에서 용이하게 촉진된 변이가 유기체의 발전에서 진화의 가능성 또는 생의 지향성으로 출현한다. 이것은 유기체의 모든 해부학적, 생리학적 그리고 행동의 다양성을 생성한다.
다윈이나 라마르크는 세포의 메카니즘에 내재한 이러한 생의 지향성을 이해하지 못했다. 세포의 네트워크에서 생은 DNA 원자주의가 아니라, 다양한 효소들의 역할과 더불어 히스톤 변형과 크로마틴 건축술에서 조직과 기관 그리고 유기체로 통합된다.
살아있는 유기체의 성격은 DNA로 환원시켜 분해하면 생명을 잃고 만다. 생의 탑 다운 존재 방식은 유기체 중심과 다각화로 나타나며, 모든 구성분들은 집단 촉매과정에서 조직과 기관 그리고 유기체를 구성한다.
유전자의 표현은 세포의 코어 보존 과정에서 유기체의 생리학적 발전에 포섭되고 기여한다. 인간은 생의 전개 과정에서 세포의 코어 보존 메카니즘과 더불어 환경의 에피게놈에 의해 지속적인 영향을 받는다.
세포의 단속평행은 생의 출현의 구조이론을 옹호하며 동물군의 표현형과 변이 그리고 다각화에 주목한다. 미토콘드리아를 갖지않는 진핵세포는 없다. 이것은 세포의 코어 보존 과정에 기인하며 원핵 세포와의 점진적 공진화로 보기 어렵다.
생의 출현에서 기존의 원핵세포에서 단백질의 구조와 기능이 근본적으로 변혁된다. 진핵세포의 새로운 코어 과정이 출현한다. 다세포의 유기체의 출현과 새로움도 마찬가지다 (ibid. 253-4).
에코 시스템에서 공동조상이나 점진적 진화 또는 잔인한 생존투쟁은 별 다른 의미가 없다. 생의 구조이론에서 생의 새로움은 오랜 중단과 평형을 거쳐 급진적인 다각화와 창조적인 혁신으로 펼쳐 나간다.