爲什麼分子鐘可以推測生物的起源時間？

因爲生命會隨着時間的推進而不斷髮生演化。生命的演化不僅體現爲生物形態的變化，更重要的是體現在DNA中鹼基對和蛋白質中氨基酸排列順序的變化。

生物體內其實也存在着另外一種計時的鐘，它就是分子鐘。分子鐘的計時載體是位於生物體內的DNA和蛋白質等生物大分子，平時它們看不到摸不着，只有透過分子生物學的特定分析手段才能讀出其中的數值。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。

分子鐘爲什麼能計時呢？因爲生命會隨着時間的推進而不斷髮生演化。生命的演化不僅體現爲生物形態的變化，更重要的是體現在DNA中鹼基對和蛋白質中氨基酸排列順序的變化。1962年，美國科學家祖卡坎德爾和鮑林在對比了幾種動物的血紅蛋白後，發現組成這些蛋白質的氨基酸分子，會以恆定的速率進行相互置換和取代。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恆定的。據此，祖卡坎德爾和鮑林於1965年提出了分子鐘的假說。該假說認爲，在生命演化過程中，生物體內的分子演化速率近似恆定。因此，可以據此推測生物類羣的演化方向發生分歧的時間和其他演化事件發生的情況。這個假說掀起了生物學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（如蛋白質或DNA）在所有的物種演化過程中取代速率恆定。但在自然界中，對於蛋白質分子而言，這種速率並不總是恆定的。在物種快速形成的過程中，其演化速率可能會大大加快；物種形成之後的平衡期，其演化速率可能又會減慢。所以，以蛋白質爲基礎的恆定演化速率並非理想的分子鐘。對於DNA分子而言，不同DN**斷的演化速率並不相同，並且同一DN**斷在不同的生物類羣間可能存在顯著差異。因此，目前有關分子鐘的研究也面臨着分子演化速率不同所帶來的挑戰。

儘管如此，分子鐘的使用已經成爲演化生物學的一個熱點。大多數現代分子生物學家常用它研究分子演化機制，推斷一些重要生物類羣的起源時間。爲了提高分子鐘的準確性，科學家採取各種方式對其進行優化，藉助數學方法消除分子演化速率不穩定帶來的不利影響。