Jam evolusi adalah sekuens genetik dalam gen yang dapat membantu menentukan kapan spesies di masa lalu menyimpang dari leluhur yang sama. Ada pola tertentu dari urutan nukleotida yang umum di antara spesies terkait yang tampaknya berubah pada interval waktu yang teratur. Mengetahui kapan urutan ini berubah sehubungan dengan Skala Waktu Geologis dapat membantu menentukan usia asal spesies dan kapan spesiasi terjadi.
Jam evolusi ditemukan pada tahun 1962 oleh Linus Pauling dan Emile Zuckerkandl. Saat mempelajari urutan asam amino dalam hemoglobin dari berbagai spesies. Mereka memperhatikan bahwa sepertinya ada perubahan dalam urutan hemoglobin pada interval waktu reguler sepanjang rekaman fosil. Ini mengarah pada pernyataan bahwa perubahan evolusi protein adalah konstan sepanjang waktu geologis.
Dengan menggunakan pengetahuan ini, para ilmuwan dapat memprediksi kapan dua spesies menyimpang di pohon kehidupan filogenetik. Jumlah perbedaan dalam urutan nukleotida protein hemoglobin menandakan sejumlah waktu yang telah berlalu sejak dua spesies terpisah dari nenek moyang yang sama. Mengidentifikasi perbedaan-perbedaan ini dan menghitung waktu dapat membantu menempatkan organisme di tempat yang benar pada pohon filogenetik sehubungan dengan spesies yang berkaitan erat dan leluhur bersama.
Ada juga batasan berapa banyak informasi yang dapat diberikan oleh jam evolusi tentang spesies apa pun. Sebagian besar waktu, itu tidak dapat memberikan usia yang tepat atau waktu ketika itu dipisahkan dari pohon filogenetik. Itu hanya dapat memperkirakan waktu relatif terhadap spesies lain di pohon yang sama. Seringkali, jam evolusi diatur sesuai dengan bukti nyata dari catatan fosil. Penanggalan radiometrik fosil kemudian dapat dibandingkan dengan jam evolusi untuk mendapatkan estimasi umur divergensi yang baik.
Meskipun faktor-faktor ini membatasi dalam banyak kasus, ada beberapa cara untuk memperhitungkannya secara statistik saat menghitung waktu. Namun, jika faktor-faktor ini berperan, jam evolusi tidak konstan seperti pada kasus-kasus lain tetapi bervariasi pada waktunya.
Mempelajari jam evolusi dapat memberikan para ilmuwan ide yang lebih baik tentang kapan dan mengapa spesiasi terjadi pada beberapa bagian pohon kehidupan filogenetik. Divergensi ini mungkin dapat memberikan petunjuk kapan peristiwa besar dalam sejarah terjadi, seperti kepunahan massal.