Electrical experiments with plants that count and communicate | Greg Gage

Translator: Renu Chandna Reviewer: Arvind Patil

I'm a neuroscientist,

में एक न्यूरोसाइंटिस्ट हूँ

and I'm the co-founder of Backyard Brains,

मै बैकयार्ड ब्रेन्स का सह-संस्थापक हूँ,

and our mission is to train the next generation of neuroscientists

हमारा मिशन न्यूरो-साइंटिस्ट्स की अगली पीढी को ट्रेन करना है

by taking graduate-level neuroscience research equipment

ग्रेजुएट लेवल के न्यूरोसाइंस अनुसन्धान उपकरण

and making it available for kids in middle schools and high schools.

को मध्यम व् उच्च विद्यालयओं के बचों को उपलब्ध कर.

And so when we go into the classroom,

ताकि जब हम कक्षा में जाएँ,

one way to get them thinking about the brain, which is very complex,

उन्हें मस्तिष्क के बारे में, जो बहुत जटिल है, सोचने के लिए

is to ask them a very simple question about neuroscience,

उन्हें एक सरल प्रशन पूंछे न्यूरोसाइंस के बारे में

and that is, "What has a brain?"

और वो है " मस्तिष्क किस्मे है?"

When we ask that,

जब हम ये सवाल पूछेंगे

students will instantly tell you that their cat or dog has a brain,

छात्र तुरंत बतायेंगे कि उनकी बिल्ली या कुत्ते में एक मस्तिष्क है,

and most will say that a mouse or even a small insect has a brain,

और ज्यादातर कहेंगे की चूहे या एक छोटी कीड़े में भी एक मस्तिष्क है,

but almost nobody says that a plant or a tree

पर ये कोई नहीं कहता की पोधा या पेड़

or a shrub has a brain.

या एक झाड़ी में एक मस्तिष्क है।

And so when you push --

और इसलिए जब आप जोर देते हैं -

because this could actually help describe a little bit

क्योंकि यह वर्णन करने में मदद कर सकता है

how the brain actually functions --

की वास्तव में मस्तिष्क कैसे काम करता है

so you push and say,

तो आप जोर दे और कहे

"Well, what is it that makes living things have brains versus not?"

"ठीक है, वह क्या कारन है की जीवित चीजों में मस्तिष्क है या नहीं है "

And often they'll come back with the classification

और अक्सर वे वापस वर्गीकरण करेंगे

that things that move tend to have brains.

कि जो चीजें चलती हैं उनमें मस्तिष्क होते हैं।

And that's absolutely correct.

और यह बिल्कुल सही है।

Our nervous system evolved because it is electrical.

हमारा नर्वस सिस्टम विकसित हुआ क्योंकि यह बिजली है।

It's fast, so we can quickly respond to stimuli in the world

यह तेज़ है, इसलिए हम उत्तेजना का तुरंत उत्तर दे सकते हैं

and move if we need to.

और हिल सकते है अगर जरूरत है तो .

But you can go back and push back on a student,

लेकिन आप उस छात्र से वापस

and say, "Well, you know, you say that plants don't have brains,

कह सकते है "अच्छा पौधों में दिमाग नहीं है,

but plants do move."

लेकिन पौधे तो हिलते हैं। "

Anyone who has grown a plant

जिसने पोधा उगाया है

has noticed that the plant will move

उसने देखा होगा की पोधा घूमता है

and face the sun.

सूरज की और.

But they'll say, "But that's a slow movement.

पर वे कहेंगे, "लेकिन यह एक धीमी चाल है।

You know, that doesn't count. That could be a chemical process."

यह नहीं मान सकते । यह एक रासायनिक प्रक्रिया हो सकती है। "

But what about fast-moving plants?

लेकिन तेज चलने वाले पौधों के बारे में क्या?

Now, in 1760, Arthur Dobbs, the Royal Governor of North Carolina,

अब, 1760 में, आर्थर डॉब्स, उत्तरी कैरोलिना के रॉयल गवर्नर,

made a pretty fascinating discovery.

एक बहुत ही आकर्षक खोज करी.

In the swamps behind his house,

अपने घर के पीछे की दलदल में,

he found a plant that would spring shut

उसने एक पौधा पाया जो ख़त से बंद होता

every time a bug would fall in between it.

जब भी उसमे कोई कीड़ा गिरता .

He called this plant the flytrap,

उन्होंने इस पौधे को फ्लाईट्रैप कहा,

and within a decade, it made its way over to Europe,

और एक दशक में इसने यूरोप के लिए अपना रास्ता बना लिया .

where eventually the great Charles Darwin got to study this plant,

जहाँ महान चार्ल्स डार्विन इस पौधे का अध्ययन करने के लिए मिला

and this plant absolutely blew him away.

और इस पौधे ने उसे पूरी तरह से चकित किया ।

He called it the most wonderful plant in the world.

उसने इसे दुनिया का सबसे अद्भुत पोधा कहा ।

This is a plant that was an evolutionary wonder.

यह पौधा एक उत्क्रांति का आश्चर्य था।

This is a plant that moves quickly,

यह पौधा जल्दी चलता है,

which is rare,

जो दुर्लभ है,

and it's carnivorous, which is also rare.

और यह मांसाहारी है, जो भी दुर्लभ है।

And this is in the same plant.

और यह एक ही पौधे में है।

But I'm here today to tell you

मैं आज यहां आपको यह बताने आया हूं

that's not even the coolest thing about this plant.

यह भी सबसे अच्छी चीज नहीं है इस पौधे के बारे में।

The coolest thing is that the plant can count.

सबसे अच्छी बात है यह है कि पौधे गिन सकते हैं।

So in order to show that,

तो यह दिखाने के लिए,

we have to get some vocabulary out of the way.

हमें कुछ शब्दावली ठीक करनी होगी .

So I'm going to do what we do in the classroom with students.

तो मैं वह करूँगा जो हम छात्रों के साथ कक्षा मेंकरते हैं।

We're going to do an experiment on electrophysiology,

हम इलेक्ट्रोफिजियोलॉजी का एक प्रयोग करेंगे,

which is the recording of the body's electrical signal,

जो रिकॉर्डिंग है शरीर के विद्युत संकेत के,

either coming from neurons or from muscles.

या तो न्यूरॉन्स से आ रहा है या मांसपेशियों से।

And I'm putting some electrodes here on my wrists.

और मैं कुछ इलेक्ट्रोड अपनी कलाई पर डाल रहा हूँ

As I hook them up,

जैसे ही मैं उन्हें जोड़ता हूं,

we're going to be able to see a signal

हम एक संकेत देखेंगे

on the screen here.

यहां स्क्रीन पर।

And this signal may be familiar to you.

और यह संकेत आपको परिचित हो सकता है।

It's called the EKG, or the electrocardiogram.

इसे ईकेजी या इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम कहते है।

And this is coming from neurons in my heart

और यह मेरे दिल के न्यूरॉन्स सेआ रहा है

that are firing what's called action potentials,

जो फायरिंग कर रहे हैं यह एक्शन पोटेंशियल कहलाता है,

potential meaning voltage and action meaning it moves quickly up and down,

पोटेंशियल यानि वोल्टेज और एक्शन का अर्थ है तेजी से ऊपर और नीचे चलना,

which causes my heart to fire,

जो मेरे दिल को आग लगने का कारण बनता है,

which then causes the signal that you see here.

जो सिग्नल उत्पन्न करता है जो आप यहां देखते हैं।

And so I want you to remember the shape of what we'll be looking at right here,

और मैं चाहूँगा कि आप यह आकार को याद रखे

because this is going to be important.

क्योंकि यह महत्वपूर्ण होने जा रहा है।

This is a way that the brain encodes information

इस तरह मस्तिष्क जानकारी एन्कोड करता है

in the form of an action potential.

एक एक्शन पोटेंशियल के रूप में।

So now let's turn to some plants.

तो अब कुछ पौधों की और चलते हैं ।

So I'm going to first introduce you to the mimosa,

तो मैं पहले आपको मिमोसा से परिचय करवाता हूँ,

not the drink, but the Mimosa pudica,

पेय नहीं, लेकिन मिमोसा पुडिका,

and this is a plant that's found in Central America and South America,

और यह पौधा मध्य अमेरिका और दक्षिण अमेरिका में पाया जाता है

and it has behaviors.

और इसका व्यवहार है।

And the first behavior I'm going to show you

और पहला व्यवहार मैं तुम्हें दिखाऊंगा

is if I touch the leaves here,

अगर मैं यहां पत्तियों को छूता हूं,

you get to see that the leaves tend to curl up.

आप देखेंगे की पत्तियां मुद जा रही हैं.

And then the second behavior is,

और फिर दूसरा व्यवहार है,

if I tap the leaf,

अगर मैं पत्ती को टैप करता हूं,

the entire branch seems to fall down.

पूरी शाखा गिरने लगती है।

So why does it do that?

तो ऐसा क्यों होता है ?

It's not really known to science.

विज्ञान इसे नहीं जनता है.

One of the reasons why could be that it scares away insects

एक कारण यह भी हो सकता हा कि यह कीड़ों को डराता है

or it looks less appealing to herbivores.

या यहशाकाहारियों को यह कम आकर्षक लगता है।

But how does it do that? Now, that's interesting.

लेकिन यह कैसे करता है? अब, यह दिलचस्प है।

We can do an experiment to find out.

पता लगाने के लिए हम एक प्रयोग कर सकते हैं

So what we're going to do now,

तो हम अब क्या करने जा रहे हैं,

just like I recorded the electrical potential from my body,

जैसे मैंने रिकॉर्ड किया मेरे शरीर से विद्युत क्षमता,

we're going to record the electrical potential from this plant, this mimosa.

हम रिकॉर्ड करेंगे विद्युत् शमता इस पौधे, मिमोसा की ।

And so what we're going to do is I've got a wire wrapped around the stem,

और इसके लिए मैंने तने के चारों ओर एक तार लपेट दिया है,

and I've got the ground electrode where?

और ग्राउंड इलेक्ट्रोड मुझे कहाँ मिला है?

In the ground. It's an electrical engineering joke. Alright.

जमीन में। यह एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग मजाक है .ठीक.

(Laughter)

(हंसी)

Alright. So I'm going to go ahead and tap the leaf here,

ठीक है। तो मैं आगे बढता हूँ और यहां पत्ते को टैप करता हूँ.

and I want you to look at the electrical recording

आप विद्युत रिकॉर्डिंग देखें

that we're going to see inside the plant.

कि हम पौधे के अंदर देखने जा रहे हैं।

Whoa. It is so big, I've got to scale it down.

वाह। यह बहुत बड़ा है, मुझे इसे स्केल करना होगा।

Alright. So what is that?

ठीक है। तो वह क्या है?

That is an action potential that is happening inside the plant.

यह एक क्रिया क्षमता है यह पौधे के अंदर हो रहा है।

Why was it happening?

यह क्यों हो रहा था?

Because it wanted to move. Right?

क्योंकि यह हिलना चाहता था। सही?

And so when I hit the touch receptors,

और इसलिए जब मैंने टच रिसेप्टर्स को छुआ

it sent a voltage all the way down to the end of the stem,

इसने एक वोल्टेज भेजा तने के अंत तक

which caused it to move.

जिस की वजह से ये हिला ।

And now, in our arms, we would move our muscles,

अब हम अपनी बाहों में, अपनी मांसपेशियों को हिलाएंगे ,

but the plant doesn't have muscles.

लेकिन पौधे की मांसपेशिया नहीं होती.

What it has is water inside the cells

कोशिकाओं के अंदर पानी क्या है

and when the voltage hits it, it opens up, releases the water,

और जब वोल्टेज इसे हिट करता है, यह खुलता है, पानी जारी करता है,

changes the shape of the cells, and the leaf falls.

कोशिकाओं के आकार में परिवर्तन, और पत्ता गिरता है।

OK. So here we see an action potential encoding information to move. Alright?

ठीक। यहां हम एक एक्शन पोटेंशियल देखते हैं हिलाने के लिए एन्कोडिंग जानकारी। ठीक है?

But can it do more?

पर क्या यह और ज्यादा सकता है?

So let's go to find out.

तो चलो पता लगते हैं.

We're going to go to our good friend, the Venus flytrap here,

हम अपने अच्छे दोस्त के पास चलते हैं वीनस फ्लाई ट्रैप

and we're going to take a look at what happens inside the leaf

और हम एक नज़र डालेंगे की पत्ते के अंदर क्या होता है

when a fly lands on here.

जब एक फ्लाई यहां पर उतरती है।

So I'm going to pretend to be a fly right now.

तो मैं अभी एक फ्लाई की तरह बनता हूँ।

And now here's my Venus flytrap,

और यहाँ नेरी वीनस फ्लाई तर्प है,

and inside the leaf, you're going to notice

और पत्ते के अंदर, आप नोटिस करने जा रहे हैं

that there are three little hairs here, and those are trigger hairs.

कि यहां तीन छोटे बाल हैं, जो की ट्रिगर बाल हैं।

And so when a fly lands --

तो जब एक फ्लाई उतरती है -

I'm going to touch one of the hairs right now.

मैं एक बाल छूने जा रहा हूँ

Ready? One, two, three.

तैयार? एक दो तीन।

What do we get? We get a beautiful action potential.

हमें क्या मिलेगा ? हमें मिला एक सुंदर एक्शन पोटेंशियल ।

However, the flytrap doesn't close.

हालांकि, फ्लाईट्रैप बंद नहीं होता है।

And to understand why that is,

और समझने के लिए कि क्यों है,

we need to know a little bit more about the behavior of the flytrap.

हमें थोड़ा और जानने की जरूरत है फ्लाईट्रैप के व्यवहार के बारे में।

Number one is that it takes a long time to open the traps back up --

नंबर एक- यह है कि यह लेता है जाल वापस खोलने के लिए एक लंबा समय -

you know, about 24 to 48 hours if there's no fly inside of it.

आप जानते हैं, लगभग 24 से 48 घंटे अगर इसके अंदर कोई फ्लाई नहीं है।

And so it takes a lot of energy.

और इसमें बहुत सारी ऊर्जा लगती है।

And two, it doesn't need to eat that many flies throughout the year.

और दो, इसे खाने की जरूरत नहीं है कि साल भर कई मक्खियों।

Only a handful. It gets most of its energy from the sun.

केवल एक मुट्ठी भर पाया सूर्य से इसकी अधिकांश ऊर्जा।

It's just trying to replace some nutrients in the ground with flies.

यह ज़मीन के कुछ पोषक तत्वों को मक्खियों से बदल रहा है ।

And the third thing is,

और तीसरी बात यह है कि,

it only opens then closes the traps a handful of times

यह केवल तब खुलता है जब जाल बंद हो जाता है कुछ हद तक

until that trap dies.

जब तक कि जाल मर जाता है।

So therefore, it wants to make really darn sure

तो, यह वास्तव में सुनिश्चित करना चाहता है

that there's a meal inside of it before the flytrap snaps shut.

कि इसके अंदर एक भोजन है फ्लाईट्रैप बंद होने से पहले।

So how does it do that?

तो यह कैसे करता है?

It counts the number of seconds

यह सेकंड की संख्या की गणना करता है

between successive touching of those hairs.

लगातार के बीच उन बालों को छूना

And so the idea is that there's a high probability,

तो विचार ये है कि एक उच्च संभावना है,

if there's a fly inside of there, they're going to be quick together,

अगर वहां के अंदर एक फ्लाई है, वे एक साथ जल्दी होने जा रहे हैं,

and so when it gets the first action potential,

और इसलिए जब यह पहला हो जाता है क्रिया सामर्थ्य,

it starts counting, one, two,

यह गिनती करता है, एक, दो,

and if it gets to 20 and it doesn't fire again,

और अगर यह 20 हो जाता है और यह फिर से आग नहीं है,

then it's not going to close,

तो यह बंद नहीं होगा,

but if it does it within there, then the flytrap will close.

लेकिन यदि यह उसके भीतर करता है, तो फ्लाईट्रैप बंद हो जाएगा।

So we're going to go back now.

तो हम अभी वापस जा रहे हैं।

I'm going to touch the Venus flytrap again.

मैं छूने जा रहा हूँ वीनस फ्लाईट्रैप फिर से।

I've been talking for more than 20 seconds.

मैं बात कर रहा हूँ 20 सेकंड से अधिक के लिए।

So we can see what happens when I touch the hair a second time.

तो हम देखते हैं कि क्या होता है जब मैं बालों को दूसरी बार छूता हूं।

So what do we get? We get a second action potential,

तो हमे क्या मिलता हैं? हमें दूसरी एक्शन पोटेंशियल मिलती है,

but again, the leaf doesn't close.

लेकिन फिर, पत्ता बंद नहीं होता है।

So now if I go back in there

तो अब अगर मैं वहां वापस जाऊंगा

and if I'm a fly moving around,

यदि मैं एक फ्लाई हूँ जो चारों ओर घूम रहा हूँ,

I'm going to be touching the leaf a few times.

तो मैं पते को कुछ बार छुंगा ।

I'm going to go and brush it a few times.

मैं इसे कुछ बार ब्रश कर रहा हूं।

And immediately,

और तुरंत,

the flytrap closes.

फ्लाईट्रैप बंद हो जाता है।

So here we are seeing the flytrap actually doing a computation.

तो यहां हम फ्लाईट्रैप देख रहे हैं वास्तव में एक गणना कर रही है।

It's determining if there's a fly inside the trap,

यह निर्धारित है अगर जाल के अंदर एक फ्लाई है,

and then it closes.

और फिर यह बंद हो जाता है।

So let's go back to our original question.

तो चलिए अपने मूल प्रश्न पर वापस जाएं।

Do plants have brains?

क्या पौधे मस्तिष्क करते हैं?

Well, the answer is no.

खैर, जवाब नहीं है।

There's no brains in here.

यहां कोई दिमाग नहीं है।

There's no axons, no neurons.

कोई अक्षांश नहीं, कोई न्यूरॉन्स नहीं है।

It doesn't get depressed.

यह उदास नहीं होता है।

It doesn't want to know what the Tigers' score is.

यह जानना नहीं चाहता टाइगर्स का स्कोर क्या है।

It doesn't have self-actualization problems.

यह नहीं है आत्म-वास्तविकता की समस्याएं।

But what it does have is something that's very similar to us,

पर उसके पास ऐसा कुछ है जो हमारे जैसा ही है,

which is the ability to communicate using electricity.

जो की बिजली का उपयोग कर संवाद करने की क्षमता।

It just uses slightly different ions than we do,

यह सिर्फ थोड़ा उपयोग करता है हम से अलग आयनों,

but it's actually doing the same thing.

लेकिन यह वास्तव में एक ही काम कर रहा है।

So just to show you

तो बस आपको दिखाने के लिए

the ubiquitous nature of these action potentials,

सर्वव्यापी प्रकृति इन एक्शन पोटेंशियल में से,

we saw it in the Venus flytrap,

हमने इसे वीनस फ्लाईट्रैप में देखा,

we've seen an action potential in the mimosa.

हमने देखा एक्शन पोटेंशियल मिमोसा में .

We've even seen an action potential in a human.

हमने देखा एक्शन पोटेंशियल इन्सान में .

Now, this is the euro of the brain.

अब, यह मस्तिष्क का यूरो है।

It's the way that all information is passed.

इस तरह से जानकारी पास होती है.

And so what we can do is we can use those action potentials

और हम उस एक्शन पोटेंशियल का उपयोग कर सकते हैं

to pass information

जानकारी पास करने के लिए

between species of plants.

पौधों की प्रजातियों के बीच।

And so this is our interspecies plant-to-plant communicator,

और इसलिए यह हमारी पौधे से पौधे के संवाद का जरिया है ,

and what we've done is we've created a brand new experiment

और हमने यह एक नया प्रयोग बनाया है

where we're going to record the action potential from a Venus flytrap,

जहां हम रिकॉर्ड करने जा रहे हैं वीनस फ्लाईट्रैप से एक्शन पोटेंशियल

and we're going to send it into the sensitive mimosa.

और हम इसे भेजने जा रहे हैं संवेदनशील मिमोसा में।

So I want you to recall what happens

तो आप याद करें की क्या होता है

when we touch the leaves of the mimosa.

जब हम मिमोसा की पत्तियों को छूते हैं।

It has touch receptors that are sending that information

इसमें टच रिसेप्टर्स हैं जो वह जानकारी भेजते हैं

back down in the form of an action potential.

वापस एक एक्शन पोटेंशियल के रूप में.

And so what would happen

और फिर क्या होगा

if we took the action potential from the Venus flytrap

अगर हम कार्य क्षमता लेते हैं वीनस फ्लाईट्रैप से

and sent it into all the stems of the mimosa?

और इसे भेज देते हैं मिमोसा के सभी तनो में ?

We should be able to create the behavior of the mimosas

हमें सक्षम होंगे मिमोसा का व्यवहा बनाने में

without actually touching it ourselves.

इसे खुद छूए बिना।

And so if you'll allow me,

और अब यदि आप मुझे अनुमति दें,

I'm going to go ahead and trigger this mimosa right now

मैं अभी इस मिमोसा को ट्रिगर करूँगा

by touching on the hairs of the Venus flytrap.

इस वीनस फ्लाईट्रैप के बाल पर छूकर।

So we're going to send information about touch from one plant to another.

तो हम जानकारी भेज रहे हैं एक पौधे से दूसरे में स्पर्श के बारे में।

So there you see it.

तो यहाँ आप देखते हैं।

So --

तो -

(Applause)

(तालियां)

So I hope you learned a little bit, something about plants today,

तो मुझे उम्मीद है कि आपने आज पौधों के बारे में कुछ सीखा होगा ,

and not only that.

और न केवल वह।

You learned that plants could be used to help teach neuroscience

आपने सीखा कि पौधों का न्यूरोसाइंस पढ़ाने में मदद ली सकती है

and bring along the neurorevolution.

और neurorevolution लाईजा सकती है।

Thank you.

धन्यवाद।

(Applause)

(तालियां)