分子系统学是在分子水平上研究生物体,以收集不同生物体之间系统发育关系的信息。这门学科被用来绘制一个生物体或一组生物体的进化史。对于那些想知道为什么科学家在估计进化史上各种事件发生的时间时可以如此精确的人来说,答案就在分子系统学中。
科学的这一分支依靠的是遗传变化是一个恒定的事实。每一代,生物体都会发生轻微的变化,而且变化的速度往往是恒定和可靠的。利用这些信息,人们可以比较不同物种之间的遗传信息,并通过检查它们的相似和不相似程度来确定它们何时相互分化。研究人员还可以利用这些信息来构建一个进化时间表。
例如,如果检查一只猫的DNA和一只鸟的DNA,会有明显的差异,表明这两个物种在很久以前就已经分化了。相比之下,一只猫和一只老鼠可能有更多的相似之处,表明有一个更近的共同祖先。分子系统学可用于构建系统发育树,其中一个共同的祖先被显示为根,而分支则描述了随着时间的推移而发生的分歧。
检查生物物种的遗传物质可以揭示有关共同祖先和物种何时从其共同祖先中分化出来的有趣信息。例如,人类似乎与类人猿有亲缘关系,但他们与某些类人猿的关系比其他类人猿更密切,说明人类和类人猿物种在不同的时间从他们的共同祖先分化出来。利用相关物种之间的差异信息和已知的遗传变化率,研究人员可以推测出从共同祖先出发的各种分化发生的时间。
分子系统学不能解释为什么会发生进化,但它可以用来追踪进化的路径,以了解更多关于地球上生命的历史。对各种生物为何灭绝、何种压力推动了其他生物的进化以及地球上的生命最初是如何出现的等话题感兴趣的研究人员可以将分子系统学作为他们信息收集工具箱的一部分。
有几位研究人员引用了一句话,其大意是:"没有进化,地球上的生命就没有意义",指的是地球上生命的复杂性,在化石记录中发现的明显历史,以及在从刺猬蘑菇到蓝鲸的生物体的DNA中发现的历史。分子系统学被用来解开复杂的进化之网,从而使进化对研究人员有意义。
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