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褪黑素在生物界分布极为广泛，从低等原核生物到高等脊椎动物，乃至植物体内均发现褪黑素。在漫长的生物进化过程中，它作为一种古老多效性的分子而保留至今。生物界各门类浩繁，形态、功能干差万别，但体内的褪黑素却有相似的作用：（1）传递光暗信号，使生物的各种内源性节律与环境周期保持同步。（2）有效清除生物体内的自由基，使机体免受氧化损伤。（3）褪黑素与钙调蛋白结合，调节细胞骨架的机能状态，以执行特定的功能。褪黑素能使机体与环境保持协调统一，抵御环境不良刺激对机体的影响，保持机体内环境稳定。