01、因為生命會隨著時間的推進(jìn)而不斷發(fā)生演化 。生命的演化不僅體現(xiàn)為生物形態(tài)的變化 ， 更重要的是體現(xiàn)在DNA中堿基對和蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的變化 。
生物體內(nèi)其實也存在著另外一種計時的鐘 ， 它就是分子鐘 。分子鐘的計時載體是位于生物體內(nèi)的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子 ， 平時它們看不到摸不著 ， 只有通過分子生物學(xué)的特定分析手段才能讀出其中的數(shù)值 。分子鐘的計時單位不是分鐘 ， 也不是小時 ， 甚至不是年 ， 而是萬年 。
分子鐘為什么能計時呢？因為生命會隨著時間的推進(jìn)而不斷發(fā)生演化 。生命的演化不僅體現(xiàn)為生物形態(tài)的變化 ， 更重要的是體現(xiàn)在DNA中堿基對和蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的變化 。1962年 ， 美國科學(xué)家祖卡坎德爾和鮑林在對比了幾種動物的血紅蛋白后 ， 發(fā)現(xiàn)組成這些蛋白質(zhì)的氨基酸分子 ， 會以恒定的速率進(jìn)行相互置換和取代 。這種取代速率在不同的生物大家族中大致相同 ， 也就是說 ， 在分子水平上生物演化的速度是恒定的 。據(jù)此 ， 祖卡坎德爾和鮑林于1965年提出了分子鐘的假說 。該假說認(rèn)為 ， 在生命演化過程中 ， 生物體內(nèi)的分子演化速率近似恒定 。因此 ， 可以據(jù)此推測生物類群的演化方向發(fā)生分歧的時間和其他演化事件發(fā)生的情況 。這個假說掀起了生物學(xué)家利用大分子研究演化問題的熱潮 。
分子鐘理論有一個先決條件 ， 那就是一個特定的生物大分子（如蛋白質(zhì)或DNA）在所有的物種演化過程中取代速率恒定 。但在自然界中 ， 對于蛋白質(zhì)分子而言 ， 這種速率并不總是恒定的 。在物種快速形成的過程中 ， 其演化速率可能會大大加快；物種形成之后的平衡期 ， 其演化速率可能又會減慢 。所以 ， 以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的恒定演化速率并非理想的分子鐘 。對于DNA分子而言 ， 不同DN**斷的演化速率并不相同 ， 并且同一DN**斷在不同的生物類群間可能存在顯著差異 。因此 ， 目前有關(guān)分子鐘的研究也面臨著分子演化速率不同所帶來的挑戰(zhàn) 。
【為什么分子鐘可以推測生物的起源時間？】盡管如此 ， 分子鐘的使用已經(jīng)成為演化生物學(xué)的一個熱點(diǎn) 。大多數(shù)現(xiàn)代分子生物學(xué)家常用它研究分子演化機(jī)制 ， 推斷一些重要生物類群的起源時間 。為了提高分子鐘的準(zhǔn)確性 ， 科學(xué)家采取各種方式對其進(jìn)行優(yōu)化 ， 借助數(shù)學(xué)方法消除分子演化速率不穩(wěn)定帶來的不利影響 。
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