地球生命具備什麼能力？什麼是「晝夜節律」？生命是如何進化的？

地球上生命的一個重要特徵就是適應環境的能力。不同的地理位置具有不同的環境，生物體會逐漸適應不同的環境條件以增強其生存力。然而，在任何一個位置，由於地球在其軸上的旋轉，每天都會發生光和溫度的重大變化。為了適應這種變化，大多數生物體已經發展出一種內部的生物鐘，可以預測晝夜的周期，並幫助它們優化其生理和行為。這種內在的日常節奏被稱為「晝夜節律」。

晝夜節律在生命的整個進化過程中是一直存在的。我們知道，無論是單細胞的藍藻細菌和原生動物生命形式，還是所有多細胞生物體，包括真菌、植物、昆蟲、齧齒動物和人類，這些生命形式中都存在晝夜節律。晝夜節律系統的構建塊由自維持24小時節律發生器或振蕩器組成，確定內部振蕩器與外部刺激（被稱為授時因子，即計時器）的連接或夾帶一定機制（如光線）使其連接，並輸出允許及時調度生理過程的機制。

有關生物調整其生理和行為，以適應晝夜節律的時間這方面的觀察記錄已經有很長的歷史了，而且最早觀察的是植物中的葉和花的運動。例如，含羞草的葉子晚上合攏白天展開。1729年， 法國天文學家讓·雅克·多爾都·德·麥朗將含羞草置於黑暗中，觀察到葉片在一天的適當時間有節奏地展開、合攏，表明其晝夜節律的內源性來源。

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大約200年後，德國植物生理學家和晝夜節律研究先驅歐文·邦寧將一種豆類植物的葉子精心連接到一台波動曲線記錄儀上，分別記錄了正常晝夜周期和恆定的光照條件下葉子的運動。他觀察到葉子的運動節律持續存在。在這之前，有關植物和動物的晝夜節律行為是由內生時鐘控制還是僅僅是對晝夜節律外部刺激的反應的問題，在科學界一直都有激烈的爭論。最終，內生晝夜節律鐘的存在終於在20世紀後建立起來。