在美國加州的死亡谷，夏季氣溫動輒超過攝氏 45 度，地表甚至能把蛋烤熟。這裡被稱為「地球上最接近地獄的地方」。然而，就在這樣的極端環境中，有一種植物不但活著，還能在酷熱的七月快速生長、開花、結果——那就是潮籠草（Tidestromia oblongifolia）。
它不只是活下來，而是「越熱越開花」。可以說它簡直就是「植物界的駱駝」，因為駱駝能在沙漠中優雅地走動，而潮籠草可以在酷熱的荒原中照樣枝繁葉茂。
在47度高溫下的「光合奇蹟」
過去的觀察發現，一般植物的光合作用在 35°C 左右達到頂點，超過 40°C 幾乎就會崩潰。主要是因為高溫會讓光合作用最重要的酵素 Rubisco 失去活性，也會造成細胞內能量平衡失調。
但是，潮籠草卻能在47°C 的死亡谷夏天依然光合作用旺盛，甚至十天內長了一倍。
這讓美國研究團隊對它非常感興趣，想瞭解到底這個植物界的駱駝到底是怎麼辦到的？
他們在氣候模擬艙中重現死亡谷的高溫高光環境，觀察潮籠草的反應。
結果發現：在短短兩天內，它就能把光合作用的最佳溫度從 40°C 調升到 45°C，並在十天內穩定進入快速成長期。
這可不僅僅只是「撐住」，而是「重新校準」了整個代謝系統。
葉子變厚、細胞變緊：讓熱進得慢、光用得巧
研究團隊發現，潮籠草的葉片在酷熱環境中展現出一連串「節能設計」：
葉片變小又變厚，以減少過量陽光吸收。
葉毛（trichome）變密，用反射陽光，降低表面溫度（也可以降低蒸散作用）。
葉肉與維管束鞘細胞的體積明顯縮小，但葉綠體與粒線體密度反而上升，在有限空間中塞進更多能量工廠。
最奇妙的是，它的葉綠體形狀變成「杯狀」且開口朝向葉脈，可減少二氧化碳外漏、提高固定效率。杯狀葉綠體過去只在某些藻類或卷柏中出現，這是首次在被子植物中觀察到多個杯狀葉綠體共存於同一細胞的現象。
獨自升級的「Rubisco 活化酶」，確保光合作用引擎不會因過熱而熄火
在高溫下， Rubisco （卡爾文循環的第一個酵素）很容易失去活性。一般來說，Rubisco會需要Rubisco activase（RCA）來幫它重新啟動，但RCA自己也怕熱。
研究團隊發現，潮籠草居然有兩個版本的 RCA 基因，其中 RCA1在高溫下表現大幅上升，能在氧化壓力下仍維持功能。
這讓潮籠草的 Rubisco 能夠在高溫下一樣穩定運轉，不會「熱當機」。
研究團隊指出，這種 RCA1 可能是整個耐熱機制的核心，未來若能將它導入其他作物，或許能讓稻、麥、玉米在全球暖化的未來仍然高產。
更神奇的是，在高溫馴化後，潮籠草細胞內的粒線體（mitochondria）會移動到葉綠體旁邊。
這樣的貼近配置能讓能量（ATP、NADH）更快交換，也能及時處理光反應產生的活性氧。
就像工廠的發電機直接搬到主線旁邊，能源輸送效率瞬間提升。
從沙漠到農田：氣候變遷時代的啟示
有句話說：我們或許不能選擇出身，但可以選擇如何因應。對潮籠草來說，它的因應策略不是「抵抗」高溫，而是「擁抱」高溫。
它調整了基因表現：有超過9000個基因在高溫下表現量改變，包括熱休克蛋白（HSPs）、多元醇合成酶（抗熱與抗氧化物）以及離子與糖輸送蛋白、細胞結構與能量網絡，讓整個光合作用系統在酷熱中重新平衡。
這種「多層耐熱架構」提供了我們在氣候變遷時代的重要線索。雖然不是每一株植物都要變成潮籠草，但我們可以從它身上找到能讓作物更靈活調節溫度的模組。
在全球暖化的世紀，潮籠草提醒我們——
適應並非被動忍耐，而是一種主動的創造。
如果人類能把這株「植物中的駱駝」的智慧學起來，
或許未來的稻田、麥田，甚至城市綠地，都能在炙熱的陽光下，依然枝繁葉茂。
參考文獻：
Prado, K., Xue, B., Johnson, J. E., Field, S., Stata, M., Hawkins, C. L., Hsia, R.-C., Liu, H., Cheng, S., & Rhee, S. Y. (2025). Photosynthetic acclimation is a key contributor to exponential growth of a desert plant in Death Valley summer. Current Biology, 35(24), 5215–5233. https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.10.004
