Stefano Mancuso: The roots of plant intelligence

استفان مانکوس: ریشه‌های هوش گیاهان

Translator: soheila Jafari Reviewer: Maral Salehi

Sometimes I go browsing

زماني من داشتم

[through] a very old magazine.

یک مجله خيلي قدیمی را ورق مي‌زدم.

I found this observation test

كه این تست بصري را

about the story of the ark.

در باره کشتی نوح ديدم.

And the artist that drew this observation test

هنرمندی که این آزمون بصري را طراحی کرده بود

did some errors, had some mistakes --

اشتباهاتی در آن گنجانده بود، چند تا خطا.

there are more or less 12 mistakes.

تقريبا دوازد تا اشتباه.

Some of them are very easy.

برخی از آنها بسیار آسان هستند.

There is a funnel, an aerial part,

يك دودکش، بخشی از يك آنتن،

a lamp and clockwork key on the ark.

یک لامپ و کلید‌هاي خودكار در کشتی ديده مي‌شد.

Some of them are about the animals, the number.

برخي از ديگر خطاها به حیوانات و تعداد آنها مربوط مي‌شد.

But there is a much more fundamental mistake

اما یک اشتباه اساسی‌تری

in the overall story of the ark

در کل داستان نوح وجود داره

that's not reported here.

که بیان نشده بود.

And this problem is: where are the plants?

و آن مساله این است که: گیاهان کجا هستند؟

So now we have God

خوب ما خدا را داریم

that is going to submerge Earth permanently

که دارد دائما زمین را زیر آب مي‌برد،

or at least for a very long period,

یا حداقل برای يك مدت طولانی،

and no one is taking care of plants.

و هیچ کس به فكر گیاهان نيست.

Noah needed to take two of every kind of bird,

نوح بايد از هر پرنده،

of every kind of animal,

هر جانور،

of every kind of creature that moves,

و هر موجودی که حرکت می‌کند يك جفت برمي‌داشت،

but no mention about plants.

اما راجع به گیاهان چیزی گفته نشده است.

Why?

چرا؟

In another part of the same story,

در قسمت دیگري از این داستان،

all the living creatures

همه موجوداتي كه زنده مانده‌اند

are just the living creatures

تنها آن موجوداتی هستند که

that came out from the ark,

از کشتی بيرون مي‌آيند،

so birds, livestock and wild animals.

همچون پرندگان، حیوانات اهلی و حیوانات وحشی.

Plants are not living creatures --

گیاهان موجودات زنده نیستند[محسوب نمي‌شوند].

this is the point.

این همان نکته است.

That is a point that is not

این نکته‌ای است كه

coming out from the Bible,

که در انجیل ديده نمي‌شود،

but it's something that

اما گياه چیزی است که

really accompanied humanity.

همواره با بشر همراه بوده است.

Let's have a look at this nice code

بیاید نگاهی به این نکته زیبا

that is coming from a Renaissance book.

که در يك کتاب دوره رنسانس آمده است بيندازیم.

Here we have the description

در اینجا ما شرحی

of the order of nature.

از نظم طبیعت داریم.

It's a nice description because it's starting from left --

این توضیح خوبی است زیرا از سمت چپ شروع کرده--

you have the stones --

شما سنگ را دارید--

immediately after the stones, the plants

و بلافاصله پس از سنگ، گیاهان را

that are just able to live.

که گياهان فقط قادرند زندگی کنند.

We have the animals that are able to live and to sense,

و حیوانات را داریم که قادرند زندگی و احساس کنند ،

and on the top of the pyramid,

و در راس این هرم،

there is the man.

انسان قرار دارد.

This is not the common man.

این انسان معمولی نیست.

The "Homo studiosus" -- the studying man.

این"انسان‌ اهل علم"- انسان اهل مطالعه است.

This is quite comforting

این برای

for people like me -- I'm a professor --

افرادی مثل من بسيار دلگرم‌كننده است - من یک پرفسور هستم--

this to be over there on the top of creation.

و چنين كسي باید در آن بالا، سرآمد همه مخلوقات باشد.

But it's something completely wrong.

اما این کاملا" اشتباه اشت.

You know very well about professors.

چرا كه شما به خوبی پرفسورها را می‌شناسید.

But it's also wrong about plants,

اما در مورد گیاهان نیز اشتباه است،

because plants are not just able to live;

زیرا گیاهان نه تنها زندگی می کنند؛

they are able to sense.

بلکه آنها قادرند که حس کنند.

They are much more sophisticated

آنها در مقایسه با حیوانات

in sensing than animals.

بسیار پیچیده‌ترهستند.

Just to give you an example,

فقط برای اینکه مثالی برای شما زده باشم،

every single root apex

نوك هر ریشه

is able to detect and to monitor

مي‌تواند

concurrently and continuously

مداوم و همزمان

at least 15 different chemical

حداقل 15 ماده شيميايي مختلف

and physical parameters.

و پارامترهای فیزیکی را شناسایی و رصد کند.

And they also are able to show and to exhibit

آنها همچنین مي‌توانند

such a wonderful and complex behavior

چنان رفتار پيچيده و عجيبي از خود نشان دهند

that can be described just with the term of intelligence.

که تنها با واژه هوش قابل توصیف است.

Well, but this is something --

خوب ، اما این چیزي است--

this underestimation of plants is something

این ناچیز شمردن گیاهان چيزي است

that is always with us.

كه هميشه با ما است.

Let's have a look at this short movie now.

حال اجازه دهید به این فیلم کوتاه نگاهي بيندازیم.

We have David Attenborough.

ما دیوید آتنبرگ را داریم

Now David Attenborough is really a plant lover;

دیوید آتنبرگ واقعا" عاشق گیاهان است.

he did some of the most beautiful movies

برخی از زیباترین فیلمها

about plant behavior.

درباره رفتار گياهان كار اوست.

Now, when he speaks about plants,

هنگامی که او در باره گیاهان صحبت می کند،

everything is correct.

همه چیز درست است.

When he speaks about animals,

هنگامی که او درباره حیوانات صحبت می کند،

[he] tends to remove the fact

این حقیقت را

that plants exist.

که گیاهان زندگی می‌کنند را ناديده مي‌گيرد.

The blue whale,

نهنگ آبی،

the biggest creature that exists on the planet --

بزرگترین موجودی است که در این سیاره زندگی می کند.

that is wrong, completely wrong.

این اشتباه است، کاملا" اشتباه.

The blue whale, it's a dwarf

نهنگ آبی، يك کوتوله‌ است

if compared with the real biggest creature

اگر با بزرگترین جاندار واقعی

that exists on the planet --

که در این سیاره وجود دارد مقايسه شود--

that is, this wonderful,

این آن جاندار است،

magnificent Sequoiadendron giganteum.

سکایاندرن گیگانتام عظيم.

(Applause)

( تشویق تماشاگران)

And this is a living organism

و این اندامواره زنده‌ای است

that has a mass of at least 2,000 tons.

که حداقل 2000 تن وزن دارد.

Now, the story

اما داستاني كه درباره آن صحبت مي‌كرديم،

that plants are some low-level organisms

اینکه گیاهان موجودات سطح پاییني هستند

has been formalized

را قرنها پيش،

many times ago by Aristotle,

ارسطو مطرح كرد،

that in "De Anima" --

در کتاب "د آنيما"--

that is a very influential book for the Western civilization --

که در تمدن غربي كتاب بسیار تاثیرگذاري بوده است --

wrote that the plants are on the edge

او نوشت که گیاهان در مرز

between living and not living.

موجودات زنده و غیرزنده هستند.

They have just a kind of very low-level soul.

آنها روح بسیار سطح پائینی دارند.

It's called the vegetative soul,

که به آن روح نباتی می گویند،

because they lack movement,

زیرا آنها فاقد حرکت هستند،

and so they don't need to sense.

و بنابراین آنها نیازی به حس ندارند.

Let's see.

بگذاريد ببينيم.

Okay, some of the movements of the plants are very well-known.

خوب، برخی از حرکتهای گیاهان بسیار شناخته شده است.

This is a very fast movement.

این حرکت بسیار سریعی است.

This is a Dionaea, a Venus fly trap

این یک دايونيا، يك گياه حشره‌خوار است

hunting snails --

که در حال شكار یک حلزون است.

sorry for the snail.

برای حلزون متاسفم.

This has been something that has been refused for centuries,

این چیزی است که قرن‌ها،

despite the evidence.

با وجود مستندات پذيرفته نشده است.

No one can say that the plants were able to eat an animal,

هیچ کس نمی توانست بگوید که گیاهان قادرند حیوانات را بخورند،

because it was against the order of nature.

زیرا این مخالف نظم طبیعت بود.

But plants are also able

اما گیاهان همچنین مي‌توانند

to show a lot of movement.

حرکتهای زیادی بكنند.

Some of them are very well known, like the flowering.

برخی از آنها بسیار شناخته شده‌اند، مثل باز شدن شكوفه‌ها.

It's just a question to use some techniques

این فقط مساله استفاده از برخی تکنیک‌ها است

like the time lapse.

مثل مرور زمان.

Some of them are much more sophisticated.

برخی از آنها بسیار پیچیده تر هستند.

Look at this young bean

به این لوبیاهای جوان نگاه کنید

that is moving to catch the light every time.

که دائم برای كسب نور در حال حركت هستند.

And it's really so graceful;

و این واقعا" دلپذیر است.

it's like a dancing angel.

مثل رقص فرشتگان می ماند.

They are also able to play --

آنها همچنین قادرند که بازی کنند.

they are really playing.

آنها واقعا" بازی می کنند.

These are young sunflowers,

اینها گلهای آفتابگردان جوان هستند،

and what they are doing

و کاری که می کنند

cannot be described

قابل توصيف

with any other terms than playing.

با هیچ واژه‌ای به جز بازی نیست.

They are training themselves,

آنها خود را،

as many young animals do,

مثل کاری که خیلی از حیوانات می‌كنند،

to the adult life

برای زندگی در بزرگ سالی آماده‌ مي‌كنند،

where they will be called to track the sun

که در آن زمان، آنها خورشید را

all the day.

در كل روز دنبال خواهند كرد.

They are able to respond to gravity, of course,

همچنين، آنها به جاذبه زمين واكنش نشان مي‌دهند،

so the shoots are growing

به همين خاطر شاخه‌ها

against the vector of gravity

بر عکس جهت جاذبه،

and the roots toward the vector of gravity.

و ریشه‌ها در جهت جاذبه رشد مي‌كنند.

But they are also able to sleep.

همچنين آنها مي‌توانند بخوابند.

This is one, Mimosa pudica.

این یک گل ابریشم مینوسا است.

So during the night,

خوب در طول شب،

they curl the leaves

آنها برگهایشان را جمع می کنند

and reduce the movement,

و حرکتشان را کم می کنند،

and during the day, you have the opening of the leaves --

و در طول روز، برگهاشان را باز مي‌كنند--

there is much more movement.

و حرکتشان بسیار بیشتر است.

This is interesting

این جالب است،

because this sleeping machinery,

زیرا این دستگاه خواب،

it's perfectly conserved.

آن را کاملا محافظت می کنند.

It's the same in plants, in insects

این مشابه گیاهان، حشرات

and in animals.

و حیوانات است.

And so if you need to study this sleeping problem,

بنابر این اگر نیاز به مطالعه مشکل خواب دارید،

it's easy to study on plants, for example,

برای مثال ، آسانتر آن است که گیاهان را مطالعه کنید،

than in animals

تا حیوانات را،

and it's much more easy even ethically.

و این از لحاظ اخلاقی نیز آسانتر است.

It's a kind of vegetarian

این یک نوع

experimentation.

آزمایش تجربی نباتی است.

Plants are even able to communicate --

گیاهان همچنین مي‌توانند ارتباط برقرار کنند.

they are extraordinary communicators.

آنها ارتباط برقرار کنندگان بی نظیری هستند.

They communicate with other plants.

آنها با دیگر گیاهان ارتباط برقرار می کنند.

They are able to distinguish kin and non-kin.

آنها قادرند که خویشاوندان نزدیک و غیر نزدیک خود را تشخیص دهند.

They communicate

آنها با

with plants of other species

گیاهان و دیگر موجودات ارتباط برقرار می کنند،

and they communicate with animals

و با حیوانات

by producing chemical volatiles,

با توليد رايحه‌هاي شیمیایی

for example, during the pollination.

در طول گرده‌افشانی ارتباط برقرار می کنند.

Now with the pollination, it's a very serious issue for plants,

گرده‌افشانی مسئله بسیار مهمی برای گیاهان است،

because they move the pollen from one flower to the other,

زیرا آنها گرده را از یک گل به گل دیگری مي‌برند،

yet they cannot move from one flower to the other.

با اينكه گل‌ها نمی‌توانند از یک گل به گل دیگری حرکت کنند.

So they need a vector --

به همين خاطر آنها به یک حامل نیاز دارند،

and this vector,

و این حامل،

it's normally an animal.

معمولا یک حیوان است.

Many insects

گياهان از بسیاری از حشرات

have been used by plants as vectors

به عنوان حامل

for the transport of the pollination,

برای حمل گرده استفاده می‌كنند،

but not just insects; even birds, reptiles,

نه تنها حشرات بلکه، پرندگان، خزندگان،

and mammals like bats rats

و پستاندارانی مثل خفاش‌ها و موش‌ها

are normally used for the transportation of the pollen.

معمولا برای حمل گرده ها مورد استفاده قرار می گیرند.

This is a serious business.

این کاري بسیار جدی است.

We have the plants that are giving to the animals

ما گیاهانی داریم که به حیوانات

a kind of sweet substance --

یک نوع ماده شیرین می دهند--

very energizing --

که بسیار انرژی زا است --

having in change this transportation of the pollen.

و در عوض از آنها براي حمل و نقل گرده‌ها استفاده مي‌كنند.

But some plants are manipulating animals,

اما بعضی از گیاهان حیوانات را اداره می کنند،

like in the case of orchids

مثل مورد ارکیده‌ها

that promise sex and nectar

که قول عمل جنسی و شهد را می‌دهند

and give in change nothing

و درعوض هیچ چیزي

for the transportation of the pollen.

برای جابجایی گرده نمی‌دهند.

Now, there is a big problem

در اینجا یک مشکل بزرگ

behind all this behavior that we have seen.

در پس كل این رفتاری که ما دیده‌ایم هست.

How is it possible to do this without a brain?

چگونه بدون داشتن مغز این کار ها ممكن است؟

We need to wait until 1880,

ما باید تا سال 1880 منتظر بمانیم،

when this big man,

تا این مرد بزرگ،

Charles Darwin,

چارلز داروین،

publishes a wonderful, astonishing book

کتاب بی نظیر و شگفت انگیزي

that starts a revolution.

که شروع یک انقلاب بود، را منتشر کند.

The title is "The Power of Movement in Plants."

نام اين كتاب "قدرت جنبش در گیاهان" است.

No one was allowed to speak about movement in plants

تا قبل از چارلز داروین ،هیچ کس اجازه نداشت در مورد حرکت گیاهان

before Charles Darwin.

صحبت کند.

In his book,

در این کتاب،

assisted by his son, Francis --

که با کمک پسرش فرانسيس نوشته شده--

who was the first professor of plant physiology in the world, in Cambridge --

كه اولین پرفسور فیزیولوژی گیاهان جهان در كمبريج بود--

they took into consideration every single movement

آنها هر حرکت واحد را مد نظر قرار داده و

for 500 pages.

و حدود 500 صفحه كتاب نوشتند.

And in the last paragraph of the book,

و در آخرین پاراگراف کتاب

it's a kind of stylistic mark,

كه نوعی سبك نوشتاری است،

because normally Charles Darwin stored,

زيرا چارلز داروین عموما

in the last paragraph of a book,

در آخرین پاراگراف هر کتاب،

the most important message.

مهمترین پیام را عنوان می کرد.

He wrote that,

او نوشت که،

"It's hardly an exaggeration

"این مبالغه نيست كه

to say that the tip of the radical

بگویم که نوک ریشه

acts like the brain

مانند مغز

of one of the lower animals."

یکی از حیوانات سطحِ پایین عمل می کند."

This is not a metaphor.

این یک استعاره یا تشبیه نیست.

He wrote some very interesting letters to one of his friends

او نامه بسیار جالبی برای یکی از دوستانش،

who was J.D. Hooker, or at that time, president of the Royal Society,

دکتر هاکر J.D. Hooker که در آن زمان رئیس انجمن سلطنتی،

so the maximum scientific authority in Britain

يعني، بالاترین مقام علمی در بریتانیا بود نوشت

speaking about the brain in the plants.

و درباره مغز گیاهان صحبت كرد.

Now, this is a root apex

حال، این نوك یک ریشه

growing against a slope.

در حال رشد در يك سرازيري است.

So you can recognize this kind of movement,

خوب شما می توانید نوعی حرکت را تشخیص دهید،

the same movement that worms, snakes

همان حركتي كه کرمها، مارها

and every animal

و هر حیوانی

that are moving on the ground without legs

که بر روی زمین بدون پا حركت مي‌كند

is able to display.

مي‌تواند نشان دهد.

And it's not an easy movement

و این حرکت آسانی نیست،

because, to have this kind of movement,

زیرا، برای داشتن این نوع حرکت،

you need to move different regions of the root

لازم است كه بخش‌هاي مختلفی از آن ریشه حركت كرده

and to synchronize these different regions

و این بخش‌هاي مختلف

without having a brain.

بدون داشتن مغز هماهنگ شود.

So we studied the root apex

بنابراين ما نوك این ریشه را مطالعه کردیم،

and we found that there is a specific region

و متوجه شدیم که بخش خاصی وجود دارد

that is here, depicted in blue --

که اینجاست، که با رنگ آبی به تصویر کشیده شده است--

that is called the "transition zone."

اجازه دهید که آن را ناحيه انتقال یا تغییر بنامیم.

And this region, it's a very small region --

و این ناحيه بسیار کوچک است.

it's less than one millimeter.

کمتر از یک میلیمتر است.

And in this small region

و در این منطقه کوچک

you have the highest consumption

شما بالاترین مصرف

of oxygen in the plants

اکسیژن در گياهان را دارید،

and more important,

و مهمتر از آن،

you have these kinds of signals here.

شما این گونه سیگنالها را در اینجا دارید.

The signals that you are seeing here are action potential,

این سیگنالها که در اینجا می بینید پتانسيل عمل است،

are the same signals

همان سیگنالهایی كه

that the neurons of my brain, of our brain,

که نورون‌‌هاي مغز من و شما

use to exchange information.

برای تبادل اطلاعات استفاده می کنند.

Now we know that a root apex

حال ما می دانیم که نوك يك ریشه

has just a few hundred cells

تنها چند صد سلول دارد

that show this kind of feature,

كه چنین رفتاری را نشان می دهد،

but we know how big

اما ما می دانیم که

the root apparatus of a small plant, like a plant of rye.

نوك ریشه‌های گیاه کوچکي مانند گیاه گندم سیاه چقدر بزرگ است.

We have almost

ما تقریبا"

14 million roots.

14 میلیون ریشه داریم.

We have 11 and a half million

و یازده و نيم میلیون

root apex

نوك ریشه داریم

and a total length of 600 or more kilometers

كه طول کل آن، 600 کیلومتر یا بیشتر است

and a very high surface area.

که سطح بسیار وسیعی را در بر می گیرد.

Now let's imagine

حال تصور کنید

that each single root apex

که هر نوك ریشه

is working in network with all the others.

در شبکه‌ای به همراه همه ریشه‌های دیگر در حال کار است.

Here were have on the left, the Internet

در اینجا در سمت چپ ما اینترنت را داريم،

and on the right, the root apparatus.

و در سمت راست، دستگاه ریشه‌ها را.

They work in the same way.

آنها مثل هم کار می کنند.

They are a network

آنها شبکه‌اي از

of small computing machines,

از ماشین کوچک محاسباتی هستند،

working in networks.

که در شبکه‌هايي کار می کنند.

And why are they so similar?

چرا اینها اینقدر مثل هم هستند؟

Because they evolved

زیرا آنها

for the same reason:

به دلیل مشابهی رشد كرده‌اند:

to survive predation.

براي اينكه اگر مشكلي هم پيش بيايد بتوانند زنده بمانند.

They work in the same way.

آنها مثل هم كار می کنند.

So you can remove 90 percent of the root apparatus

شما می توانید 90 درصد از دستگاه ریشه را بردارید

and the plants [continue] to work.

و گیاه به کارش ادامه دهد.

You can remove 90 percent of the Internet

شما می توانید 90 درصد اينترنت را حذف کنید

and it is [continuing] to work.

و آن همچنان به کارش ادامه بدهد.

So, a suggestion

خوب یک پیشنهاد

for the people working with networks:

برای افرادي که با شبکه‌ها کار می‌کنند:

plants are able

گیاهان مي‌توانند

to give you good suggestions

به شما پیشنهادات خوبی

about how to evolve networks.

درباره اینکه چگونه شبکه‌ها گسترش یابند بدهند.

And another possibility

و يك امکان دیگر

is a technological possibility.

امکان فنی( تکنولوژیکی) هست.

Let's imagine

بیاید تصور کنیم

that we can build robots

که ما می توانیم رباتهایی را بسازیم

and robots that are inspired by plants.

که الهام گرفته از گیاهان باشند.

Until now,

تاکنون،

the man was inspired

انسان

just by man or the animals

فقط از انسان‌ها یا حیوانات

in producing a robot.

در تولید رباتها الهام گرفته است.

We have the animaloid --

ما رباتهایی مانند حیوانات داریم--

and the normal robots inspired by animals,

رباتهای معمولی كه الهام گرفته از حیوانات

insectoid, so on.

حشرات و غیره هستند.

We have the androids

ما رباتهایی شبيه انسان داریم

that are inspired by man.

که الهام گرفته از انسان هستند.

But why have we not any plantoid?

اما چرا ما رباتی شبيه گیاهان نداریم؟

Well, if you want to fly,

خوب، اگر بخواهید پرواز کنید،

it's good that you look at birds --

خوب است که به پرندگان نگاه کنید،

to be inspired by birds.

و از پرندگان الهام بگیرید.

But if you want to explore soils,

اما اگر می خواهید خاک را کاوش کنید،

or if you want to colonize

یا اگر می‌خواهید

new territory,

در سرزمین جدیدی ساکن شوید،

to best thing that you can do is to be inspired by plants

بهترین چیزي که می توانید انجام دهید الهام گرفتن از گیاهان است

that are masters in doing this.

که آنها استاد این کار هستند.

We have another possibility

ما امکان دیگری نیز داریم

we are working [on] in our lab,

كه در آزمایشگاه خود روي ان کار می کنیم،

[which] is to build hybrids.

اين امكان عبارت است از ساخت يك ربات دورگه.

It's much more easy to build hybrids.

دورگه ساختن كار بسیار ساده‌تري است.

Hybrid means it's something

دورگه يعني چيزي كه

that's half living and half machine.

نیمی زنده و نیمی ماشین باشد.

It's much more easy to work with plants

با گیاهان کار کردن بسیار ساده تر

than with animals.

از كار كردن با حیوانات است.

They have computing power,

آنها توانایی محاسباتی دارند.

they have electrical signals.

آنها سیگنالهای الکتریکی دارند.

The connection with the machine is much more easy,

ارتباط گياه با این دستگاه بسیار آسانتر خواهد بود

much more even ethically possible.

و حتی اخلاقا" بیشترامکان پذیر خواهد بود.

And these are three possibilities

و اينها سه امكاني هستند

that we are working on

که ما بر روی ساخت آنها كار مي‌كنيم:

to build hybrids,

ساخت دورگه‌‌ها،

driven by algae

با استفاده از جلبکها،

or by the leaves at the end,

یا توسط برگهايي در بخش انتهایی،

by the most, most powerful parts of the plants,

و یا با استفاده از قدرتمند ترین بخش گیاهان،

by the roots.

یعنی ریشه‌ها.

Well, thank you for your attention.

خوب، سپاسگزارم از توجه‌تان

And before I finish,

و قبل از اینکه تمام کنم،

I would like to reassure that no snails were harmed

مي‌خواهم به شما اطمينان بدهم که هیچ حلزونی

in making this presentation.

براي تهيه این سخنرانی صدمه ندیده است.

Thank you.

سپاسگزارم.

(Applause)

(تشویق تماشاگران)