피셔의 기하학적 모형

피셔의 기하학적 모델(FGM)은 적응적 진화에 기여할 수 있는 돌연변이의 효과 분포를 설명하기 위해 로널드 피셔가 제안한 자발적 돌연변이의^[1] 적합성에 대한 효과 크기와 효과의 진화 모델이다.^[2]

개념화

때로는 피셔-오르 모델이라고 불리기도 하는 피셔 모델은 적응의 문제(그리고 어느 정도 복잡성)를 다루고 있으며, 플리오트로피의 유전적, 진화적 결과에 대한 현대 연구에서 계속 참고할 수 있는 지점이 되고 있다.^[3]

그 모델은 기하학적 형식주의와 현미경 유추의 두 가지 형태를 가지고 있다.날카로운 이미지를 얻기 위해 렌즈를 조절할 수 있는 많은 손잡이가 있는 현미경은 손잡이를 무작위로 돌려서 최적의 기능을 하는 이미지를 얻을 가능성이 거의 없다.노브 수가 적으면 선명한 이미지가 나타날 확률은 그리 나쁘지 않지만, 조정 가능한 파라미터(노브)가 2~3개 이상이면 확률은 급격히 감소한다.피셔는 기하학적 은유를 도입했고, 결국 피셔의 기하학적 모델로 알려지게 되었다.^[3][1]

그의 모델에서 피셔는 현미경의 기능이 유기체의 적합성과 유사하다고 주장한다.현미경의 성능은 조작이 가능한 다양한 노브의 상태에 따라 달라지는데, 이는 다양한 렌즈의 거리와 방향에 해당하며, 유기체의 적합성은 신체 크기, 부리 길이, 깊이 등 다양한 표현형 문자의 상태에 따라 달라진다.무작위 변화에 의한 유기체의 적합성 증가는 현미경의 손잡이 위치를 임의로 변경하여 현미경의 성능을 향상시키려는 시도와 유사하다.

현미경과 진화하는 유기체의 비유는 유기체의 표현형을 고차원 데이터 공간의 한 점으로 표현함으로써 공식화될 수 있는데, 그 공간의 치수가 유기체의 특성과 일치한다.표현형 변동의 독립적인 치수가 있을수록 무작위 변화에 따른 개선은 더욱 어렵다.표현형을 바꾸는 많은 다른 방법들이 있다면, 무작위적인 변화가 건강을 향상시키기 위한 올바른 방법의 특성들의 올바른 조합에 영향을 미칠 가능성은 매우 낮다.피셔는 효과가 작을수록 변화가 유익할 가능성이 높다고 지적했다.극단적으로, 극히 작은 효과로 인한 변화는 50%의 건강 개선 가능성을 가지고 있다.이 주장은 작은 돌연변이에 의해 진화가 진행된다는 널리 유지된 입장을 이끌어냈다.

게다가, Orr는 유익한 돌연변이의 고정 확률과 유익한 돌연변이의 고정으로 주어지는 건강상의 이득이 유기체의 복잡성과 함께 감소한다는 것을 발견했다.^[4]따라서, '복잡성의 비용'이라고 알려진 이론적 발견인 유기체의 복잡성이 증가함에 따라 예측된 적응율은 빠르게 감소한다.

참조