【保存解剖构造的古生代带羊齿型叶片化石的首次发现】带羊齿（Taeniopteris）是古生代和中生代常见的一个植物叶片的形态属。这个属的叶片边缘为没有齿或裂片的全缘；有一条很明显的中脉，或称为中肋；中脉两侧的侧脉为简单的单脉或一次分叉。（图1）
所谓的形态属，就是根据植物局部器官的形态特征确定的属，这样的话，同一个形态属内虽然看上去近似，但实际上可能属于不同的自然类群。比如带羊齿，如果在的叶形态特征之外还保存了其他特征，就可以被归入某个自然类群。像带羊齿型的叶子如果保存了表皮细胞和气孔器的话，就可以根据气孔发育形式的不同，而分别归入苏铁类的Nilssonia属或本内苏铁类的Nilssoniopteris属等。这两类情况在中生代的带羊齿化石中比较常见。另外，也有带羊齿型的化石分属莲座蕨等蕨类或者不同的种子蕨类。
可见，仍然以带羊齿属相称的，通常是没有保存有效的繁殖器官、内部解剖构造和表皮构造，自然分类根本弄不清楚，仅仅形态相近的化石材料，可谓一个“分类垃圾桶”。因此，甚至有学者主张，干脆彻底抛弃带羊齿这个属。
如果这么激进的话，问题也显而易见：很多带羊齿材料仅保留形态特征而没有繁殖器官或解剖构造，如果对带羊齿这个属弃而不用，这些材料处理起来就很不方便了。比如在古生代华夏植物区繁盛的带羊齿型材料就是如此：此前在此植物区已有43个种被报道，但大部分都只有表面形态，无法被归入其自然类群。
最近，我们研究并报道了一件发现于贵州西部的植物叶化石。此标本保存了表面形态，为带羊齿型。同时，该标本保存了内部的解剖构造，因此成为全球首次发现的，保存了内部解剖构造的古生代带羊齿化石。由于它具有解剖构造，不适合继续作为带羊齿属对待，因此建立一个新属：盘县羊齿属Panxianopteris。新标本作为新种的模式种，命名为带羊齿型盘县羊齿Panxianopteris taeniopteroides。（图2）
在标本的中肋中，保存了维管束的木质部细胞——管胞。它的木质部具有次生生长——我们现在多数树木所属的裸子植物、被子植物的木质部就可以连续不断地次生生长，树木的年轮就是一年中次生生长速度差异留下的痕迹。但真蕨类植物就没有次生生长——因此可以排除它是蕨类的可能。
我们知道，叶子的表面形态分类学意义实在不大，不过维管束的生长、形态、排列形式是研究古植物分类归属的重要证据之一。该标本的中肋横切面上，具有两组维管束。其中一组接近叶片的近轴面（就是我们通常理解的“叶子正面”），呈倒Ω形；一组位于远轴面（我们通常说的“叶子背面”），排列成环形（图3）。这样的维管束构造有点像苏铁类。不过，新标本在一组维管束中，每一束基本呈弧形或线形；而苏铁的每一束大多呈圆形或椭圆形。另外，初生木质部生长的方式也与苏铁不同。这样的维管束形态与一类已经灭绝的种子蕨——盔籽类中的Dicroidium fremouwensis的羽轴的维管构型比较接近（图4），这个种生活在中生代的冈瓦纳植物区，我们因此认为这可能是和盔籽目相近的种子蕨类，但确切的分类位置及系统分析还需要未来更多的化石材料，如繁殖器官和保存完整的叶的支持。
参考文献：
Qin Y F, He X Y, Hilton J, et al. Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov., an anatomically preserved taeniopterid leaf from the upper Permian of Guizhou Province, China[J]. Review of Palaeobotany and Palynology, 2024: 105117.
图1：带羊齿型新材料的形态线描示意图（Qin et al., 2024）
图2：带羊齿型新属种Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov. 模式标本
图3：Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov. 的中肋横切面（Qin et al., 2024）
图4：盔籽目Dicroidium fremouwensis的羽轴横切面线描图（Qin et al., 2024）
所谓的形态属，就是根据植物局部器官的形态特征确定的属，这样的话，同一个形态属内虽然看上去近似，但实际上可能属于不同的自然类群。比如带羊齿，如果在的叶形态特征之外还保存了其他特征，就可以被归入某个自然类群。像带羊齿型的叶子如果保存了表皮细胞和气孔器的话，就可以根据气孔发育形式的不同，而分别归入苏铁类的Nilssonia属或本内苏铁类的Nilssoniopteris属等。这两类情况在中生代的带羊齿化石中比较常见。另外，也有带羊齿型的化石分属莲座蕨等蕨类或者不同的种子蕨类。
可见，仍然以带羊齿属相称的，通常是没有保存有效的繁殖器官、内部解剖构造和表皮构造，自然分类根本弄不清楚，仅仅形态相近的化石材料，可谓一个“分类垃圾桶”。因此，甚至有学者主张，干脆彻底抛弃带羊齿这个属。
如果这么激进的话，问题也显而易见：很多带羊齿材料仅保留形态特征而没有繁殖器官或解剖构造，如果对带羊齿这个属弃而不用，这些材料处理起来就很不方便了。比如在古生代华夏植物区繁盛的带羊齿型材料就是如此：此前在此植物区已有43个种被报道，但大部分都只有表面形态，无法被归入其自然类群。
最近，我们研究并报道了一件发现于贵州西部的植物叶化石。此标本保存了表面形态，为带羊齿型。同时，该标本保存了内部的解剖构造，因此成为全球首次发现的，保存了内部解剖构造的古生代带羊齿化石。由于它具有解剖构造，不适合继续作为带羊齿属对待，因此建立一个新属：盘县羊齿属Panxianopteris。新标本作为新种的模式种，命名为带羊齿型盘县羊齿Panxianopteris taeniopteroides。（图2）
在标本的中肋中，保存了维管束的木质部细胞——管胞。它的木质部具有次生生长——我们现在多数树木所属的裸子植物、被子植物的木质部就可以连续不断地次生生长，树木的年轮就是一年中次生生长速度差异留下的痕迹。但真蕨类植物就没有次生生长——因此可以排除它是蕨类的可能。
我们知道，叶子的表面形态分类学意义实在不大，不过维管束的生长、形态、排列形式是研究古植物分类归属的重要证据之一。该标本的中肋横切面上，具有两组维管束。其中一组接近叶片的近轴面（就是我们通常理解的“叶子正面”），呈倒Ω形；一组位于远轴面（我们通常说的“叶子背面”），排列成环形（图3）。这样的维管束构造有点像苏铁类。不过，新标本在一组维管束中，每一束基本呈弧形或线形；而苏铁的每一束大多呈圆形或椭圆形。另外，初生木质部生长的方式也与苏铁不同。这样的维管束形态与一类已经灭绝的种子蕨——盔籽类中的Dicroidium fremouwensis的羽轴的维管构型比较接近（图4），这个种生活在中生代的冈瓦纳植物区，我们因此认为这可能是和盔籽目相近的种子蕨类，但确切的分类位置及系统分析还需要未来更多的化石材料，如繁殖器官和保存完整的叶的支持。
参考文献：
Qin Y F, He X Y, Hilton J, et al. Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov., an anatomically preserved taeniopterid leaf from the upper Permian of Guizhou Province, China[J]. Review of Palaeobotany and Palynology, 2024: 105117.
图1：带羊齿型新材料的形态线描示意图（Qin et al., 2024）
图2：带羊齿型新属种Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov. 模式标本
图3：Panxianopteris taeniopteroides gen. et sp. nov. 的中肋横切面（Qin et al., 2024）
图4：盔籽目Dicroidium fremouwensis的羽轴横切面线描图（Qin et al., 2024）
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https://t.cn/A6Tg7JEN
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标题：生物发光及其与荧光素酶的关系
摘要：
生物发光是一种令人着迷的现象，广泛存在于海洋和陆地的生物中。八放珊瑚是其中一种以夜晚发光而闻名的生物之一。这种发光现象与荧光素酶密切相关，荧光素酶是一种关键的酶类分子，参与调控生物体内的发光过程。本文将就生物发光现象、荧光素酶的结构与功能以及它们之间的关系展开讨论。
关键词：生物发光、荧光素酶、八放珊瑚、生物发光机制
1. 引言
生物发光是指生物体在暗无光线环境下产生可见光的现象，是一种在自然界中相当普遍的现象。八放珊瑚等许多海洋生物都能够发光，这种发光现象在海洋生物体内是常见的。
2. 生物发光机制
生物发光的机制多样，但其中一种主要机制涉及荧光素酶。荧光素酶是一种酶类分子，能够催化荧光素的氧化反应，从而产生发光。
3. 荧光素酶的结构与功能
荧光素酶的结构与功能是理解生物发光机制的关键。它通常由蛋白质部分和辅因子部分组成，蛋白质部分提供催化反应的基本骨架，而辅因子则是催化反应的必需物质。
4. 生物发光与荧光素酶的关系
生物发光与荧光素酶之间存在着密切的关系，荧光素酶是生物体内调控发光反应的关键酶类分子。八放珊瑚等生物的发光现象正是通过荧光素酶催化荧光素的氧化反应而产生的。
5. 结论
生物发光是一种引人入胜的现象，其机制涉及复杂的生物化学反应。荧光素酶作为生物体内调控发光反应的关键酶类分子，对于理解生物发光现象具有重要意义。
参考文献：
1. Wilson, T., & Hastings, J. W. (1998). Bioluminescence. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 14(1), 197-230.
2. Shimomura, O. (2006). Bioluminescence: chemical principles and methods (Rev. ed.). World Scientific.
3. Haddock, S. H. D., Moline, M. A., & Case, J. F. (2010). Bioluminescence in the sea. Annual Review of Marine Science, 2(1), 443-493.
#海洋生物##深海有光:探索生物发光奥秘的生命之旅##荧光素酶##科学##科学[超话]##生物##珊瑚#
摘要：
生物发光是一种令人着迷的现象，广泛存在于海洋和陆地的生物中。八放珊瑚是其中一种以夜晚发光而闻名的生物之一。这种发光现象与荧光素酶密切相关，荧光素酶是一种关键的酶类分子，参与调控生物体内的发光过程。本文将就生物发光现象、荧光素酶的结构与功能以及它们之间的关系展开讨论。
关键词：生物发光、荧光素酶、八放珊瑚、生物发光机制
1. 引言
生物发光是指生物体在暗无光线环境下产生可见光的现象，是一种在自然界中相当普遍的现象。八放珊瑚等许多海洋生物都能够发光，这种发光现象在海洋生物体内是常见的。
2. 生物发光机制
生物发光的机制多样，但其中一种主要机制涉及荧光素酶。荧光素酶是一种酶类分子，能够催化荧光素的氧化反应，从而产生发光。
3. 荧光素酶的结构与功能
荧光素酶的结构与功能是理解生物发光机制的关键。它通常由蛋白质部分和辅因子部分组成，蛋白质部分提供催化反应的基本骨架，而辅因子则是催化反应的必需物质。
4. 生物发光与荧光素酶的关系
生物发光与荧光素酶之间存在着密切的关系，荧光素酶是生物体内调控发光反应的关键酶类分子。八放珊瑚等生物的发光现象正是通过荧光素酶催化荧光素的氧化反应而产生的。
5. 结论
生物发光是一种引人入胜的现象，其机制涉及复杂的生物化学反应。荧光素酶作为生物体内调控发光反应的关键酶类分子，对于理解生物发光现象具有重要意义。
参考文献：
1. Wilson, T., & Hastings, J. W. (1998). Bioluminescence. Annual Review of Cell and Developmental Biology, 14(1), 197-230.
2. Shimomura, O. (2006). Bioluminescence: chemical principles and methods (Rev. ed.). World Scientific.
3. Haddock, S. H. D., Moline, M. A., & Case, J. F. (2010). Bioluminescence in the sea. Annual Review of Marine Science, 2(1), 443-493.
#海洋生物##深海有光:探索生物发光奥秘的生命之旅##荧光素酶##科学##科学[超话]##生物##珊瑚#
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