演化时钟
2012-04-29纪舟
飞碟探索 2012年11期
纪舟
物种分歧的速度有多快呢?分子生物学家如今已能够测出演化分歧的速度,并设计出一种演化时钟(或演化日历)来描述物种的改变。今日地球上血缘相近的物种,很明显地都来自共同的祖先,像马及斑马就是很好的例子。如果共同祖先的模样可以借由化石遗骸鉴定出来,就有可能合理且精确地推测出后代是何时开始分道扬镳的。分子生物学家都了解这件事,他们先指出各种化石现代的后裔,再分析它们身上所含的DNA及蛋白质,并比较它们之间的差异。
其实,所有生物祖先的DNA及蛋白质基本上都是相同的。在演化的过程中,两种分歧的新物种内部的分子时钟会记录各自产生的不同突变,慢慢地两个物种就出现了。借由分子生物学的实际测量,可以让我们了解在一段时间内,某个蛋白质或其DNA经过了多少改变。20世纪六七十年代就有许多类似的实验,同时也得到了让人意想不到的结果。那就是:虽然每一种蛋白质分子的改变速度都不一样。但存在于不同生物体内相同蛋白质(例如不同动物体内的血红素)的改变速度,却近乎代代相同。
这种现象其实并没有特殊的原因。今日许多生物(包括人类)都有这个情形。分析两类不同物种间血红素蛋白差异的程度,便可以估算出这两类物种由共同祖先分歧演化的时间到底有多久了。
另外一项研究是针对一种被称为细胞色素C的蛋白质。通过这一研究,我们可以从不同的分子时钟上读出相同的年代,有时甚至可从几个演化时钟上看出相同的结果。……
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