코프의 법칙

Cope's rule
코프의 법칙에 따르면 계통은 진화의 시간이 지남에 따라 크기가 증가합니다.
쥬라마이아는 쥐라기 후기의 기초 유테리언으로 길이가 10cm를 넘지 않는 초기 포유류 중 하나였습니다.
현대 포유류인 아프리카 덤불 코끼리는 거의 4미터 높이에 이를 수 있습니다.

미국의 고생물학자 에드워드 드링커 코프의 이름을 딴 [1][2]코프의 법칙은 인구 계통이 진화의 시간이 지남에 따라 신체 크기가 증가하는 경향이 있다고 가정합니다.[3] 코프는 선형 진화 추세의 발생을 선호했지만 실제로는 언급하지 않았습니다.[4] 찰스 데페레트가 이 아이디어를 명시적으로 지지했기 [5]때문에 때때로 코프-데페레트 규칙으로도 알려져 있습니다.[6] 테오도르 아이머도 일찍이 그렇게 했었습니다.[4] "코페의 법칙"이라는 용어는 데페레트가 그의 책에 "사자화된 코페"가 있다는 사실에 근거하여 베른하르트 렌쉬에 의해 분명히 만들어졌습니다.[1][4][a] 이 규칙은 많은 경우에 입증되었지만 모든 분류학적 수준 또는 모든 분기군에서 적용되지는 않습니다. 몸의 크기가 커진다는 것은 여러 가지 이유로 인해 체력이 증가하는 것과 관련이 있지만, 개인과 분기군 수준 모두에서 몇 가지 단점이 있습니다: 더 큰 개체를 포함하는 분기군은 멸종되기 쉬우며, 이는 유기체의 최대 크기를 제한하는 작용을 할 수 있습니다.

기능.

성장효과

방향 선택은 유기체의 크기에 영향을 미치는 것으로 보이지만 다른 형태학적 특성에는 훨씬 작은 영향을 미치지만 이러한 인식은 샘플 편향의 결과일 수 있습니다.[10][3] 이러한 선택적 압력은 교미 성공과 생존율 측면에서 여러 가지 이점으로 설명될 수 있습니다.[10]

예를 들어, 더 큰 생물은 포식자를 피하거나 물리치고 먹이를 포획하고, 번식하고, 경쟁자를 죽이고, 일시적인 희박한 시간에서 살아남고, 급격한 기후 변화에 저항하는 것이 더 쉽다는 것을 발견합니다.[3] 그들은 또한 더 나은 열 효율성, 증가된 지능 및 더 긴 수명으로부터 잠재적으로 이익을 얻을 수 있습니다.[3]

이러한 장점을 상쇄하여 더 큰 유기체는 더 많은 음식과 물을 필요로 하며 r에서 K 선택으로 이동합니다. 그들의 생성 시간이 길다는 것은 어미에 대한 의존 기간이 길다는 것을 의미하며, 거시적인 진화 규모에서는 변화하는 환경에 대응하여 빠르게 진화하는 분기군의 능력을 제한합니다.[3]

캡핑성장

더 큰 크기의 추세는 제한 없이 거대한 비율의 유기체를 생산할 것입니다. 따라서 일부 요인은 이 과정을 제한해야 합니다. 한 수준에서, 클레이드의 구성원이 커짐에 따라 멸종에 대한 취약성이 증가한다는 것은 어떤 분류군도 개체가 거대한 크기에 도달할 만큼 충분히 오래 살아남지 못한다는 것을 의미할 수 있습니다.[3] 또한 일부 유기체의 크기에 물리적으로 부과된 제한이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 곤충은 산소가 몸의 모든 부분으로 확산될 수 있을 만큼 충분히 작아야 하고, 하늘을 나는 새는 날 수 있을 만큼 충분히 가벼워야 하며, 기린의 목 길이는 심장이 생성할 수 있는 혈압에 의해 제한될 수 있습니다.[3] 마지막으로 규모의 변화는 반드시 생태적 틈새 시장의 변화를 동반한다는 점에서 경쟁적 요소가 있을 수 있습니다. 예를 들어, 21kg이 넘는 육상 육식동물은 거의 항상 자신보다 작지 않고 더 큰 유기체를 잡아 먹습니다.[11] 그러한 틈새 시장이 이미 점유되어 있는 경우 경쟁 압력으로 인해 방향 선택에 반대할 수 있습니다.[3] 세 개의 Canidae 계통군(Hesperocyoninae, Borophaginae, Caninae)은 모두 더 큰 크기로 향하는 경향을 보이지만 처음 두 개는 현재 멸종되었습니다.[12]

유효성

코프는 신생 포유류의 분기군이 작은 개체에서 유래한 것으로 보이며 분기군의 역사를 통해 체질량이 증가했다는 것을 인식했습니다.[13] UCLA의 Blair Van Valkenburgh와 동료들은 북미의 개과 진화 사례에 대해 다음과 같이 말합니다.

코프의 법칙, 또는 더 큰 몸집을 향한 진화적 경향은 포유류들 사이에서 흔히 볼 수 있습니다. 큰 크기는 포식자를 피하고 먹이를 포획하는 능력을 높이고 번식 성공을 높이며 열 효율을 향상시킵니다. 게다가, 큰 육식동물에서는, 먹이를 위한 종간 경쟁이 상대적으로 치열한 경향이 있고, 더 큰 종은 더 작은 경쟁자들을 지배하고 죽이는 경향이 있습니다. 초식성 계통의 조상은 여우와 코요테와 유사하게 큰 사체의 비교적 작은 몸집의 청소부로 시작했을 수 있으며, 육류 섭취를 위해 더 큰 크기와 향상된 두개골 적응을 선호하는 선택을 받았습니다. 게다가, 포식자 크기의 진화는 먹이 크기의 변화에 의해 영향을 받을 가능성이 있으며, 신생대의 초식동물과 육식동물을 모두 포함한 큰 북미 포유동물에 대해 더 큰 크기를 향한 상당한 경향이 문서화되었습니다.[11]

경우에 따라 신체 크기의 증가는 능동적인 경향이 아니라 수동적인 경향을 나타낼 수도 있습니다.[14] 즉, 최대 크기는 증가하지만 최소 크기는 증가하지 않습니다. 이는 일반적으로 크기가 방향 진화가 아닌 의사 랜덤으로 변화하기 때문입니다. 이것은 코프의 규칙 민감도에 해당하지 않지만 많은 작업자들은 "코프의 규칙 민감도"의 예로 간주합니다.[15] 다른 경우에는, 크기의 증가가 실제로 최적의 신체 크기로의 전환을 나타낼 수 있고, 모집단이 항상 더 큰 크기로 발전한다는 것을 의미하는 것은 아닙니다.[13]

그러나 많은 고생물학자들은 코프의 법칙이 단지 통계적인 인공물을 나타낼 수도 있다는 타당성에 대해 회의적입니다.[3][16] 코프의 법칙의 예로 알려진 것들은 화석의 지층적 나이가 조상의 상태에서 어떻게 유래했는지를 나타내는 척도인 "클레이드 순위"에 비례한다고 가정합니다. 사실 이 관계는 상당히 약합니다.[17] 코프의 법칙에 대한 반례는 지질학적 시간 동안 일반적입니다. 크기 증가는 그렇지 않은 경우보다 더 자주 발생하지만, 그것은 결코 보편적이지 않습니다. 예를 들어, 백악기 연체동물의 속 중 크기가 증가하는 것은 정상 또는 감소하는 것보다 흔하지 않습니다.[15] 많은 경우 코프의 규칙은 특정 분류학적 수준에서만 작동합니다(예를 들어, 명령은 코프의 규칙을 따를 수 있지만, 그 구성 가족은 따르지 않을 수 있습니다). 또는 더 일반적으로 분류군의 일부 분류군에만 적용될 수 있습니다.[18] 거대한 공룡들은 지역 환경 조건에 따라 수십 번 진화한 것으로 보입니다.[19][20]

많은 반례에도 불구하고, 코프의 규칙은 많은 경우에 지원됩니다. 예를 들어, 연체동물을 제외한 모든 해양 무척추동물 문은 캄브리아기와 페름기 사이에서 크기가 증가하는 것을 보여줍니다.[21] 종합적으로 공룡들은 진화 과정에서 몸 길이가 증가하는 것을 보여줍니다.[22] Cope의 규칙은 크기에 대한 제약이 예상되는 분기군에서도 유지되는 것으로 보입니다. 예를 들어, 사람들은 새의 크기가 제한될 것이라고 예상할 수 있는데, 더 큰 질량은 비행 중에 더 많은 에너지를 소비해야 한다는 것을 의미하기 때문입니다. 새들은 코프의 법칙을 따르라고 제안되었지만,[23] 같은 데이터에 대한 후속 재분석에서는 그렇지 않다고 제안되었습니다.[24]

2015년에 발표된 한 광범위한 연구는 인류의 시기에 해양 동물에서 더 큰 신체 크기를 향한 경향의 존재를 지지합니다. 그러나 이러한 경향은 고생대와 신생대에 주로 나타났는데, 중생대는 상대적으로 정체된 시기였습니다. 이 추세는 단순히 작은 조상의 신체 크기의 중립적인 표류에 기인한 것이 아니며, 주로 더 큰 평균 크기의 계층에서 더 큰 다양화 비율에 의해 주도되었습니다. 전체 추세의 작은 부분은 개별 가족 내에서 크기가 증가하는 추세에 기인합니다.[25]

메모들

  1. ^ 렌쉬는 그의 논문에서 데페레트의 책을 영어로 번역한 코프의[7][8][9] 작품을 잘못 인용한 것을 재현했습니다.[4]

참고문헌

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