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순서를 정하거나 승패를 가를 때 가위바위보를 해봤을 거예요. 그런데 최근 수학자들이 가위바위보를 이용해 생물의 진화를 설명했답니다.

미국 코넬대 수학자인 스티븐 스트로가츠와 다니엘 듀오는 미국 캘리포니아에서 살고 있는 목무늬도마뱀의 짝짓기 방식에 주목했어요. 이 도마뱀은 배우자를 얻기 위해 쓰는 공격과 협동, 속이기의 3가지 경쟁전략에 따라 목 무늬 색깔이 다릅니다.

그런데 이 전략은 마치 가위바위보처럼 서로 이기고 지는 관계에 있습니다. 공격은 협동을 이기고, 협동은 속이기를 이기며, 속이기는 다시 공격을 이기는 겁니다. 예를 들어 짝에게 헌신하는 파란색 목 수컷(협동)은 노란색 목 수컷(속이기)을 이기지만, 주황색 목 수컷(공격)은 이길 수 없습니다.

짝짓기를 하려면 무조건 이 게임에서 이겨야 하지요. 상대가 바위를 낼 때 보를, 가위를 낼 때 바위를 내야 이기는 규칙처럼 목무늬도마뱀은 상대보다 우위에 있는 전략을 써야 이길 수 있답니다. 여기서 이기는 도마뱀이 짝짓기를 하고 자손을 낳습니다.

연구팀은 만약 도마뱀이 중간에 전략을 바꿀 경우 어떤 일이 일어날지 연구했습니다. 진화론에 따르면 이긴 부모는 자신과 같은 전략을 쓰는 자식을 낳고, 진 부모는 사라져야 합니다. 하지만 실제로는 돌연변이가 나타나지요. 연구팀은 가위바위보에 관한 방정식을 이에 맞게 수정하고, 다양한 돌연변이를 적용했습니다. 바위를 내는 개체는 보자기를 내는 개체를 낳을 수 있지만, 그 역은 성립하지 않는다는 식이지요.

그 결과, 시간에 따라 전체 도마뱀 중에서 각 전략을 사용하는 비율은 주기적으로 달라졌습니다. 새로운 세대가 탄생하고 돌연변이가 나타날 때마다 우세한 경쟁 전략이 바뀌는 셈입니다. 이 연구 결과로 동물의 진화 과정을 이해하는 데 한 걸음 다가섰습니다.