本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
今天坐在紐約飄落的樹葉和昏暗的天空下，我意識到我們的星球又一次以每秒 30 公里的速度衝向近日點。這意味著大約三週後，我們在美國的人將把時鐘撥慢一小時（在適當尊重大量生產的糖果的狂歡之後，信不信由你，糖果遊說團體將夏令時推遲了一週）。下午變得更暗的前景讓我想起了 Life, Unbounded 檔案中一月份的一篇文章，我將其放在下面。
回顧這篇文章，我認為它表明應該看看生物鐘的執行速度有多快，它能適應 12 小時的一天嗎？我相信其他人會比我更瞭解情況，可以填補空白，但是透過遺傳學來探測地球的動力學歷史這個想法很有趣。
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滴答作響
當我們這個小型岩石星球北半球的人們與冬夜和白天作鬥爭時，我們可能會感覺我們的生物鐘有點失調。然而，我們和許多其他生物實際上都有一個非常強大的內建計時機制，可以讓我們度過大約 24 小時的週期。鳥類會這樣做，蜜蜂會這樣做，甚至受過教育的秀麗隱杆線蟲也會這樣做。晝夜節律可能是陸地生命的一個全球性特徵。無論是否有陽光，生物往往都按照日常作息執行，從休息到活動，從高代謝活動到低代謝活動。
這種生物鐘的確切生化起源一直有些難以捉摸。在上週的《自然》雜誌中，O'Neill 等人的兩項新研究為這個問題提供了更多線索。一種可能性是，控制某些“時鐘”基因表達的轉錄/翻譯反饋環路在生物體的 24 小時計時器中發揮了作用。O'Neill 及其同事似乎找到了有力的證據，表明還有其他可能更高階的“計時”過程在起作用。本質上，這些是化學“振盪器”，其行為類似於經過良好調諧的擺錘。有趣的是，這種型別的機制早已已知在古老的藍細菌中執行。因此，也許純粹的化學機制和基因機制都像一個自我校正的時鐘一樣發揮作用，使生命保持在一致的（大約）24 小時時間表內。化學時鐘的遺傳編碼似乎可能在我們自己和古代細菌等生物之間共享。
這一切都非常有趣。然而，這也引發了一些問題，我在這些或相關的實驗中沒有看到對這些問題進行詳細討論。24 小時是現代地球的自轉週期。自大約 45.3 億年前月球形成以來，地球-月球系統一直處於持續的動力學演化中，月球的形成是由於一顆巨大的原行星碰撞造成的。目前，月球引起的引力潮正在以幾太瓦的速率消散能量，並使地球自轉每世紀減慢約幾毫秒。其他變化，如冰蓋變化、太陽潮汐，甚至構造板塊運動，往往會在短時間內掩蓋這種減速，但在數百萬年的時間裡，地球自轉速度一直在減慢是毋庸置疑的。與此同時，角動量守恆意味著月球正以每年幾釐米的速度遠離我們——雷射測距證實了這一事實。
結果是，40 億年前地球的晝夜長度很可能只有 12 小時。地質證據在那麼久遠的時間裡是稀缺的，甚至不存在，但是對沉積在曾經是潮汐海岸線上的物質進行的研究表明，大約 6 億年前，晝夜長度肯定更像 22 小時，而且在更遠的過去，減速速率應該更加極端。因此，引人入勝的問題是，無論基因型還是化學型生物鐘，如何在數千年中適應這種變化？或者，更具挑釁性的是，我們是否可以利用我們對這些機制演化的理解來獨立測試地球自轉在數百萬年到數十億年間的物理變化？
古遺傳學探測天體力學？這聽起來真有趣。