진화론 이야기 - 매냐 비둘기냐

어떤 동물무리가 있습니다. 같은 종이지만 그들 중에는 조금더 호전적인 개체(매파)가 있는가 하면 비교적 평화로운 개체(비둘기파)가 있습니다.

먹이를 사이에 두고 두 비둘기파가 만난 경우 두 비둘기파는 서로 대치를 합니다. 어느 한쪽이 지쳐 물러나야 대치가 끝납니다.
먹이를 사이에 두고 두 매파가 만난 경우 두 매파는 서로 싸움을 합니다. 결국 어느 한쪽이 심한 상처를 입을 때까지 싸움을 벌입니다.
먹이를 사이에 두고 매파와 비둘기파가 만난 경우 매파의 공격에 비둘기파는 달아나고 맙니다.

이와 같은 상황에서 저 동물무리가 진화했을때 도달하게 될 안정된 전략(strategy : 매파전략인지 비둘기파전략인지)을 ESS(Evolutionarily Stable Strategy)라 합니다. 과연 저 동물무리의 ESS는 어떤 상황이 될까요.

ESS를 계산하기 위해서는 각 상황에 대해 각 개체가 얻을 수 있는 이익을 수량화시키는 것이 필요합니다.

	승자	패자
비둘기파vs비둘기파	먹이(50)+대치(-10)	대치(-10)
매파vs매파	먹이(50)	큰 부상(-100)
매파vs비둘기파	먹이(50)	0

만약 동물무리 전체가 비둘기파로 구성되어 있었다면 그들은 항상 먹이를 사이에 두고 대치만 할 것입니다. 만약 승률이 50%라면 이겼을때 40점, 졌을때 -10점으로 평균 15점을 얻게 됩니다.
이 동물무리 안에 매파가 하나 생겼다면*, 이 매파는 항상 비둘기파와 대결하여 승리하게 됩니다. 즉 이 매파는 50점으로 비둘기파의 15점보다 훨씬 높습니다. 즉 매파 유전자가 무리에 퍼져나갑니다.
그리하여 매파가 무리 전체에 퍼져나간다면, 이제 매파는 항상 매파와만 만납니다. 즉 이겼을떄 50점, 졌을때 -100점으로 (역시 승률 50%라면) 평균 -25점을 얻죠.
이 동물무리 안에 비둘기파가 하나 생겼다면*, 이 비둘기파는 항상 매파와 대결하여 패배하게 됩니다. 하지만 그렇다고 해도 (항상 달아나서) 0점으로, 매파의 -25점보다는 훨씬 높습니다. 즉 비둘기파 유전자가 무리에 퍼져나갑니다.

실제로는 이렇게 진동하는 것이 아니라 일정한 비율로 수렴하게 됩니다. 위와 같은 경우, 매파와 비둘기파는 7:5의 비율로 평형을 이루며 이때 모든 개체들의 점수는 6.25입니다.(물론 이겼을 때와 졌을 때의 점수를 바꾸면 비율은 달라집니다).

물론 이것은 극히 간단한 모형이지만, '왜 같은 종에서도 호전적인 개체와 덜 호전적인 개체가 공존하는가'에 대한 진화론적인 대답은 될 수 있을 것입니다.

출처 : 이기적 유전자

* '콩심은데 콩난다'는 속담도 있지만, 진화론에서는 '콩심은데 거의 콩난다'가 맞습니다. 부모가 모두 매파(또는 비둘기파)라도 그 자손은 비둘기파(또는 매파)가 나올 수 있습니다.