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復活植物とは、栄養組織が極度に脱水しても生き残り、再水和すると正常な代謝活動を再開できる植物のことです。これらの植物は乾燥耐性を示し、しばしば変水性植物と呼ばれ、細胞内の水分の90%以上を失っても長期間（数ヶ月または数年）生存し続けることができます。[ 1 ] [ 2 ]
復活植物は、シダ類、ヒカゲノカズラ類、顕花植物など、複数の進化系統にわたって見られます。これは、強い環境選択圧の下での収斂進化を示唆しています。[ 1 ]これらの植物は、干ばつ耐性とは異なる、まれな適応を表しています。[ 3 ]一般的に乾燥耐性がある種子や胞子とは異なり、復活植物は完全に発達した栄養組織でこの能力を保持しています。[ 1 ]
乾燥耐性は種子では一般的だが、ほとんどの陸上植物の栄養組織ではまれである。[ 1 ]復活植物は脱水時に代謝と光合成の停止を含む広範な生理学的および分子的変化を受ける。[ 2 ]
細胞構造は、スクロースやラフィノースなどの糖が蓄積することで安定化され、これらの糖は水を置き換えてガラス状のマトリックスを形成し、膜やタンパク質を保護します。[ 1 ] [ 4 ] [ 2 ]分子シャペロンや後期胚発生期に豊富に存在する（LEA）タンパク質などの保護タンパク質は、乾燥および再水和中に高分子の構造を維持するのに役立ちます。[ 4 ]抗酸化システムも活性化され、ストレス時に発生する活性酸素種による損傷を軽減します。 [ 1 ] [ 4 ]
多くの復活植物は、脱水時に光酸化による損傷を避けるためにクロロフィルを分解し、光合成装置を解体し、再水和後にこれらのシステムを再構築します。[ 2 ] [ 4 ]これらの協調的な反応により、細胞は細胞内の水がほぼ完全に欠如した状態でも生存し、再水和されるとすぐに機能を再開することができます。
復活植物は約 1,300 種が確認されており、コケ類、シダ類、被子植物に及ぶ。[ 2 ]復活植物は、断続的な水分供給と急速な乾燥サイクルを特徴とする生息地と関連付けられることが多い。[ 3 ]それらは通常、乾燥および半乾燥環境、特に浅い土壌の露出した岩の露頭で見られる。[ 3 ]南部アフリカは、復活植物の多様性の世界的中心地と考えられている。[ 3 ] [ 2 ]
例としては以下のようなものがあります。
復活植物、特にイワヒバ属のSelaginella lepidophyllaは、古くから乾燥休眠状態で珍品として販売されており、水に触れると復活する。この慣習は19世紀の植物学文献にも記載されており、今日でも続いている。[ 6 ]
復活植物の乾燥耐性の根底にあるメカニズムは、作物種の干ばつおよび乾燥耐性を向上させるために注目を集めている。[ 2 ] [ 1 ]研究努力には、作物植物の乾燥耐性経路を移転または活性化する試みが含まれており、ジル・ファラントが主導した、栄養組織が脱水に耐えることを可能にする調節メカニズムの特定に関する研究も含まれる。[ 2 ]このアプローチに関する初期の公開討論は、ファラントによる2015年のTEDトークで取り上げられた。 [ 9 ]