진화는 모든 과학에서 가장 위대한 이론 중 하나입니다. 생명을 설명하기 위해 시작되었습니다. 특히, 최초의 단순한 생명이 박테리아에서 참나무, 푸른 고래에 이르기까지 오늘날 우리가 보는 모든 거대한 다양성을 어떻게 낳았는지 설명합니다.
과학자에게 진화는 사실입니다. 우리는 지구가 대략 구형이고, 중력이 우리를 계속 유지하고, 피크닉에있는 말벌이 짜증 난다는 것과 같은 확신을 가지고 생명이 진화했다는 것을 알고 있습니다.
언론에서 알 수있는 것은 아닙니다. 진화에 대해 격렬하게 주장하는 일부 국가에서는 “단순한 이론”으로 평가하거나 단호한 거짓말로 무시합니다.
생물 학자들은 왜 이것에 대해 그렇게 확신합니까? 증거는 무엇입니까? 짧은 대답은 어디에서 시작해야할지 알기가 너무 많다는 것입니다.하지만 여기에 생명체가 실제로 진화했다는 증거에 대한 매우 간단한 요약이 있습니다.
첫 번째 철자가 도움이 될 수 있습니다. 다윈의 진화론이 실제로 무엇을 말하는지 신속하게 설명합니다. 우리 대부분은 일반적인 생각을 가지고 있습니다. 종은 시간이 지남에 따라 변하고, 적자 만이 살아남으며, 어떻게 든 원숭이와 같은 생물이 인간을 낳았습니다.
수많은 세대를 거쳐 웜의 후손이라는 사실을 받아들이 기는 어렵습니다.
Darwin의 진화 이론은 각각의 새로운 유기체가 미묘하게 다르다고 말합니다. 이러한 차이는 때때로 자손을 돕거나 방해 할 수 있습니다. 유기체가 음식과 짝을두고 경쟁함에 따라 유리한 특성을 가진 사람은 더 많은 자손을 생산하는 반면 도움이되지 않는 특성을 가진 사람은 아무 것도 생산하지 못할 수 있습니다. 따라서 주어진 개체군 내에서 유리합니다. 특성이 일반화되고 도움이되지 않는 특성은 사라집니다.
충분한 시간이 주어지면 이러한 변화가 증가하여 새로운 종과 새로운 유형의 유기체가 나타나며 한 번에 한 가지 작은 변화가 발생합니다. 단계적으로 벌레는 물고기, 물고기가 육지로 왔고 다리가 4 개 발달했습니다. 다리가 4 개인 동물은 털이 자랐습니다. 그들 중 나 자신을 “인간”이라고 부르며 두 발로 걷기 시작했고 진화를 발견했습니다.
이것은 믿기 어려울 수 있습니다. 당신이 우리 부모와 동일하지 않다는 것을 깨닫는 것은 한 가지입니다. 아마도 당신의 머리카락이 다른 색이거나, 키가 더 크거나, 더 쾌활한 성격을 가지고있을 것입니다. 그러나 당신이 무수히 많은 것을 통해 내려 왔다는 것을 받아들이 기가 훨씬 더 어렵습니다. 벌레로부터의 세대.
많은 사람들이 확실히 이것을 받아들이지 않습니다. 하지만 잠시 모든 드라마를 잊어 버려. 대신 Charles Darwin이했던 것처럼 문앞에서 시작하십시오.
1859 년에 처음 출판 된 Darwin의 저서 On the Origin of Species는 독자들에게 친숙한 열대 섬을 둘러 보도록 요청하는 것으로 시작됩니다. 또는 멀리 떨어진 정글, 그러나 농장 구내와 정원. 그곳에서 유기체가 자손에게 특성을 물려 주면서 시간이 지남에 따라 유기체의 특성이 변한다는 것을 쉽게 알 수 있습니다.
세대 간 이러한 변화를 “수정 된 하강”이라고합니다.
Darwin은 재배 및 번식 과정을 강조했습니다. 세대를 위해 농부와 정원사는 의도적으로 동물을 더 크게 또는 더 강하게 키우고 식물을 키워 더 많은 농작물을 생산했습니다.
사육자는 다윈이 상상 한 진화가 효과가 있었던 것처럼 작동합니다. 더 많은 알을 낳는 닭을 키우고 싶다고 가정 해 보겠습니다. 먼저이를 찾아야합니다. 다른 것보다 더 많은 알을 낳는 암탉. 그런 다음 그들의 알을 부화시키고 그 결과 치 cks는 번식합니다. 이 병아리는 또한 더 많은 알을 낳아야합니다.
각 세대마다이 과정을 반복하면 결국 “야생 닭보다 훨씬 더 많은 알을 낳는 암탉을 갖게 될 것입니다. 암컷 정글 닭 – 가장 가까운 야생 친척 국내 닭 – 1 년에 30 개의 알을 낳을 수있는 반면, 농장 암탉은 10 배 더 많은 양을 생산할 수 있습니다.
대대로 이러한 변화를 “수정을 통한 하강”이라고합니다.
우리의 가장 오래된 가축은 여전히 빠르게 개선하거나 수정할 수 있습니다.
어린 병아리는 방법은 부모와 비슷합니다. 닭과 비슷할 것입니다. 확실히 아드 바크는 아닙니다. 다른 닭보다 부모와 비슷할 것입니다.하지만 동일하지는 않습니다.
“그것이 바로 진화입니다.”라고 영국 런던 유니버시티 칼리지의 Steve Jones는 말합니다. “그것이 일련의 실수로 쌓이는 것입니다.”
번식은 fe w는 변하지 만 끝이없는 것 같습니다. Darwin은 “변수가 재배 과정에서 변수가되는 것을 중단 한 사례는 없습니다.”라고 썼습니다. “밀과 같이 우리가 가장 오래 재배 한 식물은 여전히 새로운 품종을 생산합니다. 우리의 가장 오래된 가축은 여전히 빠른 개선이나 변형이 가능합니다.”
번식은 본질적으로 인간의 감독하에 진화하는 것이라고 다윈은 주장했습니다.그것은 세대에 따른 작은 변화가 합쳐질 수 있음을 보여줍니다. Jones는 “피할 수없는 일”이라고 말합니다. “일어날 수밖에 없습니다.”
그래도 더 많은 알을 낳는 닭을 조심스럽게 사육하는 것에서부터 새로운 종의 자연적인 진화에 이르기까지 상당한 단계입니다. 진화론에 따르면, 그 닭은 궁극적으로 공룡의 후손이며, 더 거슬러 올라가면 물고기의 후손입니다.
대답은 진화가 큰 변화를 일으키는 데 오랜 시간이 걸린다는 것입니다. 그 증거를 보려면 , 오래된 기록을 봐야합니다. 화석을 봐야합니다.
화석은 암석에 보존 된 오래 전에 죽은 유기체의 유물입니다. 암석은 층 위에 놓여 있기 때문에 다른, 화석 기록은 일반적으로 날짜순으로 설정됩니다. 가장 오래된 화석이 맨 아래에 있습니다.
저는 항상 진화에 대한 가장 설득력있는 사례라고 생각합니다. 화석 기록에 있습니다.
화석 기록을 살펴보면 시간이 지남에 따라 생명이 변했음을 분명히 알 수 있습니다.
모두 죄의 유물입니다 박테리아와 같은 세포가있는 유기체는 동물과 식물과 같은 더 복잡한 것이 훨씬 나중에 나타납니다. 동물 화석 중에서 물고기는 양서류, 새 또는 포유류보다 훨씬 일찍 나타납니다. 우리의 가장 가까운 친척 인 유인원은 가장 얕은 – 가장 어린 – 암석에서만 발견됩니다.
“나는 항상 진화에 대한 가장 확실한 사례가 화석 기록에 있다고 생각합니다.”라고 Jones는 말합니다. “종의 기원에서 6 페이지 중 한 페이지가 화석 기록과 관련이 있다는 것이 눈에 띕니다. 그것이 진화가 일어났다는 반박 할 수없는 사건이라는 것을 알고있었습니다. “
한 종이 다른 종으로 진화했다는 것을 어떻게 알 수 있습니까?
과학자들은 화석을주의 깊게 연구함으로써 많은 멸종 된 종을 오늘날 살아남은 종과 연결시킬 수 있었으며, 때로는 하나가 다른 종의 후손임을 나타냅니다.
For 예를 들어, 2014 년에 연구원들은 오늘날의 모든 사자, 호랑이, 곰의 공통 조상일 수있는 Dormaalocyon이라고하는 5 천 5 백만년 된 육식 동물의 화석을 설명했습니다. Dormaalocyon의 이빨 모양이 그것을주었습니다.
그래도 확신하지 못할 수도 있습니다.이 동물들은 모두 비슷한 이빨을 가지고있을 수 있지만 사자, 호랑이 및 Dormaalocyons는 여전히 다른 종입니다. 우리가 실제로 어떻게 알 수 있습니까? 한 종이 다른 종으로 진화 했나요?
화석 기록은 불완전하기 때문에 여기에 많은 도움이됩니다. “대부분의 화석 기록을 보면 실제로 볼 수있는 것은 상당히 오래 지속되는 형태입니다. 시간이 지남에 따라 “당신이 얻은 다음 화석 무리는 이전에 가지고 있던 것과는 상당히 다릅니다”라고 Jones는 말합니다.
또한 가능합니다. 새로운 종의 진화를 관찰하십시오.
그러나 우리가 점점 더 많은 유골을 파 내면서 풍부한 “과도기적 화석”이 발견되었습니다. . 이 “누락 된 고리”는 친숙한 종 사이의 중간 집입니다.
예를 들어, 이전에 우리는 닭이 궁극적으로 공룡의 후손이라고 말했습니다. 2000 년 중국 과학원의 Xing Xu가 이끄는 팀은 Microraptor라는 작은 공룡에 대해 설명했습니다.이 공룡은 현대 조류와 비슷한 깃털을 가지고 있고 날 수 있었을 것입니다.
또한 관찰 할 수 있습니다. 새로운 종의 진화.
2009 년 뉴저지에있는 프린스턴 대학의 피터와 로즈마리 그랜트는 갈라파고스 섬 중 하나에 새로운 핀치 종이 어떻게 생겨 났는지 설명했습니다. 같은 섬이 방문했습니다. by Darwin.
이 작은 새 무리는 새로운 종을 형성했습니다.
1981 년, 중형 그라운드 핀치 한 마리가 Daphne Major라는 섬에 도착했습니다. 그는 비정상적으로 크고 지역 새들에게 약간 다른 노래를 불렀습니다.
그는 번식에 성공했으며 그의 자손은 그의 특이한 특성을 물려 받았습니다. 몇 세대 후에 그들은 번식 적으로 고립되었습니다. 그들은 다른 새들과 다르게 보였고 다른 노래를 불렀기 때문에 그들 사이에서만 번식 할 수있었습니다. 이 작은 새 그룹은 새로운 종을 형성했습니다. 그들은 “특정한”종을 형성했습니다.
이 새로운 종은 조상과 미묘하게 다를뿐입니다. 부리도 다르고 특이한 노래를 부릅니다. 그러나 훨씬 더 극적인 변화가 발생하는 것을 볼 수 있습니다.
미시간 주립 대학의 Richard Lenski는 세계에서 가장 오래 지속되는 진화 실험을 담당하고 있습니다.
자연 선택에 의한 적응에 대한 Darwin의 아이디어를”매우 직접적으로 보여줍니다.
1988 년부터 Lenski는 그의 연구실에서 대장균 박테리아 12 개 개체군을 추적했습니다. 박테리아는 영양분과 함께 보관 용기에있는 자체 장치에 남겨져 있으며 Lenski 팀은 정기적으로 작은 샘플을 동결시킵니다.
E. 대장균은 더 이상 1988 년과 동일하지 않습니다.Lenski는“12 개 개체군 모두에서 박테리아가 진화하여 조상보다 훨씬 빠르게 성장했습니다. 그들은 그가 그들에게주는 화학 물질의 특정 혼합에 적응했습니다.
“자연 선택에 의한 적응에 대한 Darwin의 아이디어를”매우 직접적으로 증명 한 것입니다. 이제 실험을 시작한지 20 년이 지났습니다. 혈통은 조상보다 약 80 % 더 빠르게 성장합니다. “
2008 년 Lenski의 팀은 박테리아가 크게 도약했다고보고했습니다. 그들이 살고있는 혼합물에는 구연산염이라는 화학 물질이 포함되어 있습니다. . coli는 소화 할 수 없습니다. 그러나 31,500 세대에 걸쳐 실험을 시작했으며 12 개 개체군 중 하나가 구연산염을 먹기 시작했습니다. 이것은 마치 인간이 갑자기 나무 껍질을 먹는 능력을 개발하는 것과 같습니다.
모든 생물은 DNA 형태의 유전자를 가지고 있습니다.
구연산염은 항상 거기에있었습니다. 이 기능을 사용할 수있는 능력을 발전시킬 수있는 기회가 있습니다.하지만 12 개 인구 중 단 한 명만이이 작업을 수행 할 방법을 찾았습니다. “
현재 Lenski의 정기적 인 동결 습관은 박테리아 샘플이 중요하다는 것이 증명되었습니다. 그는 오래된 샘플을 다시 살펴보고 구연산염을 먹는 대장균으로 이어진 변화를 추적 할 수있었습니다.
이 작업을 수행하려면 내부를 살펴 봐야했습니다. 그는 다윈 시대에는 사용할 수 없었던 도구를 사용했지만 진화에 대한 전체적인 이해를 혁신했습니다. 바로 유전학입니다.
모든 생물은 DNA 형태의 유전자를 가지고 있습니다.
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유전자는 유기체가 성장하고 발달하는 방식을 제어하며 부모에서 자손으로 전달됩니다. 어미 닭이 많은 알을 낳고 그 특성을 자손에게 물려 줄 때, 그녀는 유전자를 통해 그렇게합니다.
모든 현대 생활은 단일 공통 조상
지난 세기 동안 과학자들은 여러 종의 유전자를 분류했습니다. 모든 생물은 동일한 방식으로 DNA에 정보를 저장하는 것으로 나타났습니다. 모두 동일한 “유전 코드”를 사용합니다.
또한 유기체는 많은 유전자를 공유합니다. 인간의 DNA는 식물과 심지어 박테리아를 포함한 다른 생물의 DNA에서도 발견 될 수 있습니다.
이 두 가지 사실은 모든 현대 생명이 하나의 공통 조상 인 “마지막 우주 조상”의 후손임을 암시합니다. 수십억 년 전에 살았습니다.
유전자 유기체가 공유하는 유전자 수를 비교하여 어떻게 관련되어 있는지 파악할 수 있습니다. 예를 들어 인간은 다른 동물보다 침팬지 나 고릴라와 같은 유인원과 더 많은 유전자를 공유합니다. 96 %. 이는 그들이 우리의 가장 가까운 친척임을 나타냅니다.
침팬지와 공통 조상이 있습니다.
“관계가 시간에 따른 일련의 변화를 기반으로한다는 사실 외에 다른 방법으로 설명하려고 노력하십시오.”라고 L에있는 자연사 박물관의 Chris Stringer는 말합니다. ondon. “우리는 침팬지와 공통 조상을 가지고 있으며 그 이후로 우리와 그들은 공통 조상으로부터 갈라졌습니다.”
우리는 또한 유전학을 사용하여 진화 적 변화의 세부 사항을 추적 할 수 있습니다.
오스틴에있는 텍사스 대학의 Nancy Moran은 “여러 종류의 박테리아를 비교하고 그들이 공유하는 유전자를 찾을 수 있습니다.”라고 말합니다. “이 유전자를 인식하면… 다양한 개체군에서 어떻게 진화했는지 볼 수 있습니다.”
Lenski가 대장균 샘플을 다시 살펴 보았을 때 그는 구연산염을 먹는 박테리아가 다른 박테리아가하지 않은 DNA의 변화. 이러한 변화를 돌연변이라고합니다.
Lenski의 E. coli는 진화가 유기체를 제공 할 수 있음을 보여줍니다. 근본적으로 새로운 능력
일부는 박테리아가 새로운 능력을 개발하기 오래 전에 일어났습니다. Lenski는 “그 자체로는 구연산염에서 성장할 수있는 능력을 부여하지 않았지만 그 능력을 부여한 후속 돌연변이를위한 단계를 마련했습니다.”라고 Lenski는 말합니다.
이 복잡한 일련의 사건은 그 이유를 하나만 설명하는 데 도움이됩니다. 인구는 능력을 진화 시켰습니다.
또한 진화에 대한 중요한 점을 보여줍니다. 특정 진화 단계는 극히 드물게 보일 수 있지만, 충분한 유기체가 있다면 그 중 하나는 아마도 그럴 것입니다. 그리고 그것은 단지 하나만 필요합니다.
Lenski의 E. coli는 우리에게 진화를 보여줍니다. 유기체에게 근본적으로 새로운 능력을 줄 수 있지만 진화가 항상 상황을 개선하는 것은 아닙니다. 그것의 효과는 우리 눈에 적어도 다소 무작위 적입니다.
생물체의 변화로 이어지는 돌연변이는 더 나은 경우는 매우 드뭅니다. 실제로 대부분의 돌연변이는 유기체가 기능하는 방식에 영향을주지 않거나 부정적인 영향을 미칩니다.
어두운 동굴에 사는 동물은 종종 눈
박테리아가 고립 된 환경에 갇혀있을 때 때때로 모든 세대에 직접 전달되는 원치 않는 유전 적 돌연변이를 포착합니다.시간이 지남에 따라 점차 종족을 방해합니다.
“진화 과정을 보여줍니다.”라고 Moran은 말합니다. “그것은 단지 적응과 상황이 좋아지는 것이 아니라 상황이 악화 될 수있는 큰 잠재력도 있습니다.”
게다가 유기체는 때때로 능력을 잃습니다. 예를 들어, 사는 동물 어두운 동굴에서는 종종 눈을 잃습니다.
이상하게 보일 수 있습니다. 우리는 진화를 생물학적 개선, 종 개선 및 원 시화의 과정으로 생각하는 경향이 있습니다. 그러나 이것이 반드시 일어나는 것은 아닙니다.
개선의 개념은 다윈보다 먼저 유기체가 진화한다는 생각을 추진했던 Jean-Baptiste Lamarck이라는 과학자로 거슬러 올라갑니다. 그의 공헌은 매우 중요했습니다.
개선하고 싶다는 의미는 무엇 이었습니까? 어떻게 테스트 하시겠습니까?
그러나 Darwin과 달리 Lamarck은 유기체는 본질적으로 개선되기를 원했던 것처럼 환경에 대한 고의적 인 반응으로 환경에서 더 잘 살았습니다.
Lamarck의 이론은 기린이 오래 전에 조상이 키가 큰 나무에 닿기 위해 뻗어 나간 다음 새로 얻은 긴 목을 자손에게 넘 겼기 때문입니다.
“Darwin은 Lamarck에 대해 개인적으로 썼고 그의 이론은 완전히 말도 안된다고 말했습니다. 테스트 할 수 없습니다. “Jones는 말합니다. “그가 개선하고 싶다는 의미는 무엇입니까? 어떻게 테스트 할 수 있습니까?”
Darwin은 자연 선택이라는 대안 이론을 가지고있었습니다. 기린의 긴 목에 대해 완전히 다른 설명을 제공합니다.
사슴이나 영양과 같은 현대 기린의 조상을 상상해보십시오.이 동물이 사는 곳에 키가 큰 나무가 많으면 가장 긴 목은 더 많은 음식을 얻고 짧은 목을 가진 것보다 더 잘할 것입니다.
기린과 같은 동물은 완벽하게 적응 된 것처럼 보이기 때문에 매우 인상적입니다.
몇 세대가 지나면 모든 동물은 조상보다 약간 더 긴 목을 갖게됩니다. 다시 말하지만 가장 긴 동물이 가장 잘 할 것이므로 수년에 걸쳐 기린의 목은 점차 길어질 것입니다. 짧은 목을 가진 사람은 자손을 갖지 않는 경향이 있기 때문입니다.
이 돌연변이는 모두 무작위로 발생했으며 긴 목과 마찬가지로 짧은 목을 생성 할 가능성이 큽니다. 하지만 그 짧은 목의 돌연변이는 지속되는 경향이 없었습니다.
기린과 같은 동물은 완벽하게 적응 된 것처럼 보이기 때문에 매우 놀랍습니다. 그들은 나무가 크고 땅에서 잎이 높은 지역에 살고 있습니다. , 물론 그들은 그들에게 다가 갈 수있는 긴 목을 가지고 있습니다.
“그런 종류의 이미지는 실제로 사람들을 혼란스럽게하는 것입니다. 너무 완벽 해 보이고 디자인 된 것처럼 보이기 때문입니다.”라고 Moran은 말합니다. 자세히 살펴보면, 작은 변화의 긴 사슬의 결과입니다. “알다시피, 오, 설계되지 않았습니다. 실제로 확산되어 다른 이상한 사건으로 이어질 수있는 이상한 사건입니다.”
이제 우리는 생명체가 진화했음을 보여주는 모든 증거를 가지고 있습니다.
인간의 진화는 항상 어려운 개념이었습니다. 일부는 위장에
유전자의 무작위 돌연변이로 인한 변형을 동반 한 하강은 궁극적으로 점진적인 변화와 새로운 종의 형성으로 이어집니다. 그것은 운전한다 ko 자연 선택에 의해 환경에 덜 적합한 유기체를 제거합니다.
마지막으로이 모든 것을 우리 자신에게 적용합시다.
인간 진화는 항상 개념이었습니다. 일부는 위장하기 어렵지만 지금은 눈을 멀게하는 것은 불가능하다고 Stringer는 말합니다.
호모 사피엔스는 전 세계로 퍼지기 전에 아프리카에서 진화했다고 믿어집니다.
유럽과 아시아계 사람들은 DNA에 네안데르탈 인 유전자를 가지고 있습니다.
화석 기록에 따르면 네발로 걷는 원숭이 같은 동물에서 점차 더 큰 뇌를 발달시키는 이족 보행 생물로 점진적으로 변화했습니다.
아프리카를 떠난 최초의 인간은 네안데르탈 인과 같은 다른 호미 닌 종과 교배되었습니다. 결과적으로 유럽과 아시아계 사람들은 DNA에 네안데르탈 인 유전자를 가지고 있지만 아프리카 계 사람들은 그렇지 않습니다.
이 모든 일은 수천 년 전에 일어 났지만 이야기는 끝나지 않았습니다. 여전히 진화하고 있습니다.
예를 들어 1950 년대에 앤서니 앨리슨 (Anthony Allison)이라는 영국 의사가 일부 아프리카 인구에서 흔히 볼 수있는 겸상 적혈구 빈혈이라는 유전 질환을 연구하고있었습니다.이 질환을 가진 사람들은 기형 적혈구를 가지고 있습니다. , “체내에 산소를 잘 운반하지 못합니다.
이러한 사람들에게는 겸상 적혈구 돌연변이를 운반 할 가치가있었습니다.
Allison은 동 아프리카 인구가 질병에 걸리기 쉬운 저지대 거주민과 고지대에 거주하는 사람들로 나뉘어져 있음을 발견했습니다. 하지 않았다.
겸상 적혈구 특성을 가진 사람들은 예기치 않은 이점을 얻었습니다. 그것은 저지대에서만 실제로 위협이되는 말라리아로부터 그들을 보호했습니다. 그런 사람들에게는 낫 적혈구 돌연변이를 짊어 질 가치가있었습니다. 자녀가 혐기성 일지라도 말입니다.
반대로 고지대에 사는 사람들은 말라리아에 걸릴 위험이 없습니다. 그것은 겸상 적혈구 특성을 가지고있는 것에 이점이 없다는 것을 의미했고, 그렇지 않으면 해로운 성격이 사라 졌다는 것을 의미했습니다.
물론, 우리가 아직 대답하지 않은 진화에 관한 온갖 종류의 질문이 있습니다. .
그들의 조상은 30 억년 넘게 끊임없는 선으로 돌아 왔습니다.
Stringer는 간단한 것을 제공합니다. 인간이 똑바로 걸을 수있게 한 유전 적 변화는 무엇이며 왜 그 돌연변이가 그렇게 성공적 이었는가? 지금 당장은 알 수 없지만 더 많은 화석과 더 나은 유전학이 있으면 언젠가는 할 수 있습니다.
우리가 알고있는 것은 진화가 자연의 사실이라는 것입니다. 그것은 우리가 알고있는 지구상의 생명의 기초입니다.
그러니 다음에 “정원에 있든 농장에 있든, 아니면 그냥 길을 걷든간에 주변의 동물과 식물을보고 그들이 어떻게 거기에 왔는지 생각해보세요.
작은 곤충이든 커다란 코끼리 든 여러분이 보는 각 유기체는 고대 그들의 조상은 30 억년이 넘도록 끊임없는 삶의 여명기까지 거슬러 올라갑니다. 여러분도 마찬가지입니다.