（芝加哥時報訊）在科幻小說《三體》中，劉慈欣塑造了一群奇幻的外星生物“三體人”。

這些外星人為了在環境惡劣的星球上生存，有一奇招：軀體脫水。即能迅速脫水變成一張“紙皮”，進入休眠狀態，等熬過災難，再將紙皮浸泡在水中，就恢復原樣了！

這在生物學上可行嗎？

這樣的生物，在地球上還真有原型！大名鼎鼎的“九死還魂草”——卷柏就是其中之一。

卷柏被稱為“不死植物”“萬年松”。它們是如何具備這種“死而復生”的非凡本領的？

遠古走來的神奇植物

雖然名字裡帶“柏”，但作為低矮的草本植物，卷柏顯然不是柏樹，只是枝葉有些相似罷了。

卷柏通常指卷柏科（Selaginellaceae）卷柏屬（Selaginella）植物S.tamariscina（下文稱作“卷柏本種”），也泛指卷柏屬這一有約 750 個物種的大家族。

卷柏科所屬的石松類（Lycophytes）是最古老、最原始的維管植物（除苔蘚以外的陸生植物），出現於約 4 億年前。卷柏科則可以追溯到 3 億多年前的晚古生代，在恐龍橫行的白堊紀就已經相當多樣了。

類似於苔蘚和蕨類，卷柏沒有種子，依靠塵埃般微小的孢子繁殖。孢子萌發和早期發育很依賴水，因此多數卷柏偏愛濕潤的環境。

然而在漫長的演化中，少數種類“進軍”季節性乾旱的生境，如石山岩縫和沙漠地區。這些原始的植物不具備發達的根系或多汁的儲水組織，但它們有枯而不“死”，遇水復蘇的絕技。

原產北美沙漠的鱗葉卷柏（S. lepidophylla）乾枯的“草球”有時甚至根須斷裂，隨風滾動到遠處。

“枯木逢春”的秘密

植物組織的含水量約為 70%-90%，水既是生命活動的介質，又是維持植物細胞結構所必需的。

為了減少脫水對機體的破壞，卷柏的第一招是“卷”。蓮座形植株外側的枝條彎成弧形，內側枝條捲成螺旋狀，將幼嫩的植株中心和枝條頂端嚴嚴實實地包裹，避免烈日炙烤等損傷。

為了團成完美的球，卷柏巧用指針式的溫濕度計的原理。植物細胞的細胞壁主要由親水、柔軟的纖維素和疏水、剛性的木質素組成，而在卷柏枝條厚厚的皮層組織中，木質素的分布是不均勻的。

在植株內層枝條的中部，外側木質素的含量遠高於內側，因此當枝條失水時，富含纖維素的內側組織明顯脫水收縮，富含木質素的外側組織則不易收縮，因此枝條向內側彎曲。

枝條基部內外兩側木質素含量差異較小，因此彎曲幅度更小，使枝條整體捲曲成上緊下松的螺旋形。

外層枝條中的木質素分布也相對均勻，捲曲程度較低，為容納內層枝條提供更多空間，卷柏層層疊疊的枝條就這樣整齊有序地包裹起來。

相較於物理防護，如何保證脫水狀態下細胞結構不受破壞，顯然是更重要的。

卷柏體內含有大量的可溶性糖（葡萄糖、蔗糖和1-蔗果三糖）和糖醇（山梨糖醇、木糖醇、阿拉伯糖醇和赤蘚糖醇），這些高度親水的物質一方面可以牢牢抓住水分子，大大降低脫水的速度，減少快速脫水對細胞造成的損害並為植物響應脫水爭取時間，另一方面可以結合和穩定蛋白質等生物大分子，保護細胞結構。而在卷柏吸水復蘇時，這些物質能讓細胞平緩地吸收水分，避免急劇吸水膨脹對細胞造成二次傷害。

此外，卷柏還積累了許多其他起保護作用的物質，如在逆境下保護細胞的甜菜鹼、對抗紫外線和氧化損傷的芳香族氨基酸及其衍生物與黃酮類、貯存氮元素並能合成抗氧化物質 γ-谷氨酸，以及在脫水狀態下維持細胞膜穩定的多不飽和脂肪酸，它們各顯神通，保障卷柏安然度過脫水狀態。據報道，曾有卷柏乾標本在保存 11 年後，浸水仍能復蘇。

你或許會想，這些機制是如何演化出來的呢？為什麼絕大多數更“高等”的種子植物沒有這一絕技？

植物登陸的“快照”

卷柏“逆天”的抗脫水能力，當然不是憑空出現的。

比維管植物更加原始的苔蘚植物和作為陸生植物祖先的綠藻，都不乏能耐受脫水的種類，而卷柏通過大量積累可溶糖類對抗脫水的機制，同樣存在於一些苔蘚中。

可以想象，在 4 億多年前，當陸生植物的先驅第一次踏上荒涼貧瘠的大地，面對無遮攔的風吹日曬，正是耐脫水的能力為它們留住一線生機，逐漸給大地披上綠裝。

隨著土壤在植物滋養下日益肥沃，以及植物不斷強化對陸地環境的適應，這種 “超能力”漸漸被“淡忘”了。

當然，植物們沒有完全丟棄這個法寶。許多植物成熟的種子和花粉，也是處於脫水休眠的狀態，當它們落入濕潤的土壤或雌蕊柱頭的粘液中時，就被“喚醒”，萌發生長，正如乾枯的卷柏遇水復蘇那樣。

在乾燥過程中，卷柏體內產生大量用於在脫水時保護細胞的 LEA 家族蛋白和打包油脂作為“後備能源”的油體蛋白（Oleosin），它們也在種子植物應對乾旱脅迫，特別是在種子成熟脫水的過程中發揮至關重要的作用。

最後提醒一下，雖然卷柏有“九死還魂草”之名，但這僅限於乾燥後“復活”，它們本身對生長環境仍有較高的要求，部分種類相當稀有，因此請不要購買野生的卷柏！

如果喜歡它們古樸蒼翠的樣子，可以選擇小翠雲（S. kraussiana）等園藝種植的種類，它們雖然不能“復活”，但更容易栽培繁殖。