Stefano Mancuso: The roots of plant intelligence

מתרגם: Shlomo Adam מבקר: Sigal Tifferet

Sometimes I go browsing

לפעמים אני מעלעל

[through] a very old magazine.

בכתבי עת ישנים מאד.

I found this observation test

מצאתי את מבחן כושר ההבחנה הזה

about the story of the ark.

הקשור לסיפור תיבת נוח.

And the artist that drew this observation test

והאמן שצייר את המבחן הזה

did some errors, had some mistakes --

עשה כמה שגיאות, כמה טעויות.

there are more or less 12 mistakes.

יש פחות או יותר 12 טעויות.

Some of them are very easy.

אחדות מהן קלות מאד.

There is a funnel, an aerial part,

יש צינור, חלק של מטוס,

a lamp and clockwork key on the ark.

מנורה ומפתח מכני בציור התיבה.

Some of them are about the animals, the number.

אחדות מהן קשורות בבעלי החיים, המספר.

But there is a much more fundamental mistake

אבל ישנה טעות יסודית בהרבה

in the overall story of the ark

בכל סיפור התיבה

that's not reported here.

שלא מופיעה כאן.

And this problem is: where are the plants?

הבעיה היא: היכן הצמחים?

So now we have God

ובכן, הנה אלוהים

that is going to submerge Earth permanently

עומד לכסות את האדמה במים

or at least for a very long period,

לנצח, או לפחות לתקופה ארוכה מאד,

and no one is taking care of plants.

ואיש איננו דואג לצמחים.

Noah needed to take two of every kind of bird,

נוח אמור לקחת שניים מכל מין של ציפור,

of every kind of animal,

מכל מין של חיה,

of every kind of creature that moves,

מכל יצור שיכול לנוע,

but no mention about plants.

אך הצמחים אינם מוזכרים.

Why?

מדוע?

In another part of the same story,

בחלק אחר של אותו הסיפור,

all the living creatures

כל היצורים החיים

are just the living creatures

הם פשוט היצורים החיים

that came out from the ark,

שיצאו מן התיבה,

so birds, livestock and wild animals.

כלומר ציפורים, חיות משק וחיות בר.

Plants are not living creatures --

צמחים אינם יצורים חיים.

this is the point.

זו הנקודה.

That is a point that is not

הנקודה היא שהם לא

coming out from the Bible,

מופיעים בתנ"ך,

but it's something that

אלא שזה משהו

really accompanied humanity.

שמאז ומתמיד מלווה את האנושות.

Let's have a look at this nice code

הבה נתבונן במערכת החוקים הנאה הזו

that is coming from a Renaissance book.

שמקורה בספר מימי הרנסנס.

Here we have the description

יש לנו כאן תיאור

of the order of nature.

של סדר הדברים בטבע.

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

זהו תיאור יפה, כי אם נתחיל משמאל-

you have the stones --

ישנן האבנים--

immediately after the stones, the plants

ומיד אחרי האבנים - הצמחים

that are just able to live.

הם מסוגלים רק לחיות.

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

ישנן החיות שמסוגלות לחיות וגם לחוש,

and on the top of the pyramid,

ובראש הפירמידה,

there is the man.

ניצב האדם.

This is not the common man.

ולא סתם אדם,

The "Homo studiosus" -- the studying man.

אלא "הומו סטודיוס" - האדם הלומד.

This is quite comforting

זה מאד מנחם

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

עבור אנשים כמוני-- אני פרופסור--

this to be over there on the top of creation.

להימצא שם למעלה בפסגת הבריאה.

But it's something completely wrong.

אבל זו טעות גמורה.

You know very well about professors.

אתם הרי מכירים פרופסורים.

But it's also wrong about plants,

אבל זו גם טעות מבחינת הצמחים,

because plants are not just able to live;

כי הצמחים אינם מסוגלים רק לחיות;

they are able to sense.

הם מסוגלים לחוש.

They are much more sophisticated

הם מתוחכמים בהרבה

in sensing than animals.

בתחום החישה מאשר בעלי החיים.

Just to give you an example,

רק כדוגמה,

every single root apex

כל שלוחת שורש

is able to detect and to monitor

מסוגלת לאתר ולנטר

concurrently and continuously

בו-זמנית וברציפות

at least 15 different chemical

לפחות 15 פרמטרים כימיים

and physical parameters.

ופיזיים שונים.

And they also are able to show and to exhibit

הם גם מסוגלים להפגין

such a wonderful and complex behavior

התנהגות כה מופלאה ומורכבת

that can be described just with the term of intelligence.

שאפשר לתארה רק במונחים של תבונה.

Well, but this is something --

אבל זה משהו--

this underestimation of plants is something

ההמעטה בערך הצמחים היא משהו

that is always with us.

שמלווה אותנו מאז ומתמיד.

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

הבה נצפה בסרטון הקצר הזה.

We have David Attenborough.

הנה דייויד אטנבורו.

Now David Attenborough is really a plant lover;

דייויד אטנבורו הוא אוהב צמחים אמיתי.

he did some of the most beautiful movies

הוא יצר כמה מהסרטים היפים ביותר

about plant behavior.

אודות התנהגות הצמחים.

Now, when he speaks about plants,

כשהוא מדבר על הצמחים,

everything is correct.

הכל נכון.

When he speaks about animals,

כשהוא מדבר על בעלי חיים,

[he] tends to remove the fact

הוא נוטה להשמיט את העובדה

that plants exist.

שהצמחים קיימים.

The blue whale,

הלוויתן הכחול,

the biggest creature that exists on the planet --

היצור הגדול ביותר בעולם.

that is wrong, completely wrong.

זו טעות. טעות גמורה.

The blue whale, it's a dwarf

הלוויתן הכחול מתגמד

if compared with the real biggest creature

בהשוואה ליצור הגדול ביותר באמת

that exists on the planet --

שקיים בכדור הארץ--

that is, this wonderful,

שהוא, איזה יופי,

magnificent Sequoiadendron giganteum.

הסקוויאדנדרון גיגנטאום המרהיב.

(Applause)

[מחיאות כפיים]

And this is a living organism

וזהו יצור חי

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

בעל מסה של לפחות 2,000 טונות.

Now, the story

והאגדה,

that plants are some low-level organisms

לפיה הצמחים הם מעין אורגניזמים נחותים

has been formalized

קיבלה תוקף רשמי

many times ago by Aristotle,

לפני שנות רבות אצל אריסטו,

that in "De Anima" --

שבספרו "דה אנימה"--

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

ספר רב-השפעה על התרבות המערבית--

wrote that the plants are on the edge

כתב שהצמחים נמצאים על הגבול

between living and not living.

בין הדברים החיים למתים.

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

יש להם פשוט איזו נפש נחותה מאד.

It's called the vegetative soul,

המכונה "הנפש הצמחית",

because they lack movement,

מפני שהם נעדרי תנועה,

and so they don't need to sense.

ולכן אין להם צורך לחוש.

Let's see.

הבה ונראה.

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

ובכן, כמה מהתנועות שמבצעים הצמחים מוכרות היטב.

This is a very fast movement.

זוהי תנועה מהירה מאד.

This is a Dionaea, a Venus fly trap

זאת דיונאה, צמח טורף חרקים

hunting snails --

שצד חלזונות.

sorry for the snail.

מסכן החילזון.

This has been something that has been refused for centuries,

במשך מאות שנים סירבו להכיר בקיומו של זה,

despite the evidence.

חרף כל העדויות.

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

איש לא הודה בעובדה שצמחים יכולים לאכול בעלי חיים,

because it was against the order of nature.

כי זה היה מנוגד לסדר הדברים בטבע.

But plants are also able

אבל הצמחים מסוגלים גם

to show a lot of movement.

להפגין סוגי תנועה רבים.

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

חלקם מוכרים היטב, כמו הפריחה.

It's just a question to use some techniques

צריך רק להשתמש בשיטות מסוימות

like the time lapse.

כמו צילום בזמנים קצובים.

Some of them are much more sophisticated.

אחרות הרבה יותר מתוחכמות.

Look at this young bean

הביטו באפונה הצעירה הזו

that is moving to catch the light every time.

שנעה בהתמדה כדי ללכוד את האור.

And it's really so graceful;

וזה באמת מלא חן.

it's like a dancing angel.

כמו מלאך מרקד.

They are also able to play --

הם גם מסוגלים לשחק.

they are really playing.

הם ממש משחקים.

These are young sunflowers,

אלה הן חמניות צעירות,

and what they are doing

ומה שהן עושות

cannot be described

לא ניתן לתיאור

with any other terms than playing.

אלא כמשחק.

They are training themselves,

הן מכשירות את עצמן,

as many young animals do,

כמנהגן של חיות צעירות,

to the adult life

לקראת החיים כבוגרים,

where they will be called to track the sun

שאז יהיה עליהן לעקוב אחרי השמש

all the day.

כל היום כולו.

They are able to respond to gravity, of course,

הן מסוגלות כמובן להגיב לכוח הכבידה,

so the shoots are growing

כך שהנצרים גדלים

against the vector of gravity

כנגד כיוון הכבידה

and the roots toward the vector of gravity.

ואילו השורשים - עם כיוון הכבידה.

But they are also able to sleep.

אבל הם גם מסוגלים לישון.

This is one, Mimosa pudica.

זהוי מימוזה פודיקה.

So during the night,

במשך הלילה,

they curl the leaves

הן מקפלות את העלים

and reduce the movement,

ומפחיתות את שיעור התנועה,

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

ובמשך היום, נפתחים העלים--

there is much more movement.

ויש הרבה יותר תנועה.

This is interesting

זה מעניין

because this sleeping machinery,

כי מנגנון השינה הזה,

it's perfectly conserved.

השתמר בצורה מושלמת.

It's the same in plants, in insects

הוא זהה אצל צמחים, חרקים

and in animals.

ובעלי חיים.

And so if you need to study this sleeping problem,

אז אם רוצים לחקור בעיות שינה,

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

קל לחקור זאת אצל צמחים, למשל,

than in animals

מאשר בבעלי חיים,

and it's much more easy even ethically.

וזה קל בהרבה גם מבחינה מוסרית.

It's a kind of vegetarian

זהו מעין

experimentation.

ניסוי צמחוני.

Plants are even able to communicate --

הצמחים אפילו מסוגלים לתקשר.

they are extraordinary communicators.

הם מתקשרים מעולים.

They communicate with other plants.

הם מתקשרים עם צמחים אחרים.

They are able to distinguish kin and non-kin.

הם מסוגלים להבחין בין קרובי משפחה לזרים.

They communicate

הם מתקשרים

with plants of other species

עם צמחים ומינים אחרים,

and they communicate with animals

והם מתקשרים עם בעלי חיים

by producing chemical volatiles,

ע"י הפקת כימיקלים נדיפים,

for example, during the pollination.

למשל בזמן ההאבקה.

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

ההאבקה היא סוגיה רצינית ביותר מבחינת הצמחים,

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

כי הם מעבירים את האבקה מפרח לפרח,

yet they cannot move from one flower to the other.

אבל אינם יכולים לנוע מפרח לפרח.

So they need a vector --

לכן הם זקוקים לגורם מעביר,

and this vector,

וגורם זה,

it's normally an animal.

הוא בד"כ בעל חיים.

Many insects

חרקים רבים

have been used by plants as vectors

נוצלו ע"י הצמחים

for the transport of the pollination,

להעברת האבקה,

but not just insects; even birds, reptiles,

אך לא רק חרקים; גם ציפורים וזוחלים,

and mammals like bats rats

ויונקים כמו עטלפים ועכברים

are normally used for the transportation of the pollen.

משמשים בד"כ להעברת האבקה.

This is a serious business.

מדובר בעסק רציני.

We have the plants that are giving to the animals

הצמחים מעניקים לבעלי החיים

a kind of sweet substance --

מעין חומר מתקתק--

very energizing --

ממריץ מאד--

having in change this transportation of the pollen.

ומקבלים בתמורה את הובלת האבקה.

But some plants are manipulating animals,

אך יש צמחים שמרמים את בעלי החיים,

like in the case of orchids

כמו במקרה של הסחלבים.

that promise sex and nectar

הם מבטיחים סקס וצוף

and give in change nothing

ואינם נותנים דבר בתמורה

for the transportation of the pollen.

להובלת האבקה.

Now, there is a big problem

מסתתרת אם כן בעיה גדולה

behind all this behavior that we have seen.

מאחורי כל ההתנהגויות שראינו.

How is it possible to do this without a brain?

איך אפשר לעשות זאת ללא מוח?

We need to wait until 1880,

היה עלינו להמתין עד 1880,

when this big man,

כשהאיש הדגול הזה,

Charles Darwin,

צ'רלס דרווין,

publishes a wonderful, astonishing book

פירסם ספר נפלא ומדהים

that starts a revolution.

שחולל מהפכה.

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

כותרתו היא "כוח תנועתם של הצמחים."

No one was allowed to speak about movement in plants

אסור היה לדבר על תנועה אצל צמחים

before Charles Darwin.

לפני צ'רלס דרווין.

In his book,

בספרו,

assisted by his son, Francis --

בעזרת בנו, פרנסיס--

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

ראשון הפרופסורים לפיזיולוגיה של הצמח, בקיימברידג'--

they took into consideration every single movement

הם בוחנים כל תנועה ותנועה

for 500 pages.

על פני 500 עמודים.

And in the last paragraph of the book,

ובפיסקה האחרונה בספר,

it's a kind of stylistic mark,

במין הערה סגנונית,

because normally Charles Darwin stored,

כי בד"כ צ'רלס דרווין הסתיר,

in the last paragraph of a book,

בפיסקה האחרונה של ספריו,

the most important message.

את המסר החשוב ביותר.

He wrote that,

הוא כתב,

"It's hardly an exaggeration

"אין זו כמעט הגזמה

to say that the tip of the radical

לומר שקצהו של שורש

acts like the brain

מתנהג כמו מוח

of one of the lower animals."

של אחת החיות הנחותות יותר."

This is not a metaphor.

זה איננו דימוי.

He wrote some very interesting letters to one of his friends

הוא כתב כמה מכתבים מעניינים מאד לידידו

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

ג' ד' הוקר, שהיה אז נשיא האגודה המלכותית,

so the maximum scientific authority in Britain

והסמכות המדעית העליונה בבריטניה

speaking about the brain in the plants.

ודן במוח הצמחי.

Now, this is a root apex

זאת שלוחה של שורש

growing against a slope.

שצומחת כנגד מדרון.

So you can recognize this kind of movement,

אתם יכולים לזהות את סוג התנועה הזה

the same movement that worms, snakes

אותה תנועה כמו אצל תולעים ונחשים

and every animal

ושכל חיה אחרת

that are moving on the ground without legs

שנעה על הקרקע ללא רגליים

is able to display.

מסוגלת להפגין.

And it's not an easy movement

ואין זו תנועה קלה,

because, to have this kind of movement,

כי כדי להשיג תנועה כזו,

you need to move different regions of the root

יש צורך להניע חלקים נפרדים בשורש

and to synchronize these different regions

ולתאם בין החלקים האלה

without having a brain.

מבלי להיעזר במוח.

So we studied the root apex

חקרנו את שלוחת השורש,

and we found that there is a specific region

ומצאנו שישנו אזור מסוים

that is here, depicted in blue --

שנמצא כאן, ומודגש בכחול--

that is called the "transition zone."

הבה נכנה זאת אזור השינוי.

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

ואזור זה הוא קטן ביותר,

it's less than one millimeter.

פחות ממילימטר אחד.

And in this small region

ובאזור קטן זה

you have the highest consumption

קיימת הצריכה הגבוהה ביותר

of oxygen in the plants

של חמצן אצל הצמחים,

and more important,

וחשוב יותר,

you have these kinds of signals here.

יש כאן מעין אותות.

The signals that you are seeing here are action potential,

האותות שרואים כאן מסמנים פוטנציאל פעולה,

are the same signals

והם אותם אותות

that the neurons of my brain, of our brain,

שהנוירונים של מוחי, של מוחות כולנו,

use to exchange information.

יוצרים כדי להחליף מידע.

Now we know that a root apex

ואנו יודעים הרי ששלוחת שורש

has just a few hundred cells

מכילה רק כמה מאות תאים

that show this kind of feature,

שמפגינים תכונה כזו,

but we know how big

אבל אנו יודעים מה גודלה

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

של שלוחת שורש של צמח קטן, למשל שיפון.

We have almost

יש לנו כמעט

14 million roots.

14 מיליון שורשים.

We have 11 and a half million

יש לנו 11.5 מיליון

root apex

שלוחות שורש

and a total length of 600 or more kilometers

ואורך כולל של 600 ומעלה ק"מ.

and a very high surface area.

ופרישה על שטח גדול מאד.

Now let's imagine

כעת, הבה נדמיין

that each single root apex

שכל שלוחת שורש

is working in network with all the others.

פועלת כחלק מרשת, יחד עם כל האחרות

Here were have on the left, the Internet

מצד שמאל אנו רואים את האינטרנט

and on the right, the root apparatus.

ומימין, את מנגנון השורש.

They work in the same way.

שניהם פועלים בצורה זהה.

They are a network

הם רשת

of small computing machines,

של מכונות חישוב קטנות,

working in networks.

שפועלות בצורה מרושתת.

And why are they so similar?

מדוע הן כה דומות?

Because they evolved

כי הן התפתחו

for the same reason:

מאותה סיבה:

to survive predation.

כדי לשרוד את הטורפים.

They work in the same way.

הן פועלות בצורה זהה.

So you can remove 90 percent of the root apparatus

כך שתוכלו לסלק 90 אחוז ממנגנון השורש

and the plants [continue] to work.

והצמחים ימשיכו לתפקד.

You can remove 90 percent of the Internet

תוכלו לסלק 90 אחוז מהאינטרנט

and it is [continuing] to work.

והוא ימשיך לתפקד.

So, a suggestion

אז הנה הצעה

for the people working with networks:

לאנשים שעובדים עם רשתות:

plants are able

הצמחים מסוגלים

to give you good suggestions

לספק לכם עצות טובות

about how to evolve networks.

כיצד לפתח רשתות.

And another possibility

ויש אפשרות נוספת

is a technological possibility.

שהיא אפשרות טכנולוגית.

Let's imagine

הבה נתאר לעצמנו

that we can build robots

שביכולתנו לבנות רובוטים,

and robots that are inspired by plants.

בהשראת הצמחים.

Until now,

עד כה,

the man was inspired

האדם לקח השראה

just by man or the animals

רק מן האדם עצמו ומבעלי החיים

in producing a robot.

כשחשב על יצירת רובוטים.

We have the animaloid --

יש לנו רובוטים דמויי חיה--

and the normal robots inspired by animals,

רובוטים רגילים בהשראת בעלי חיים,

insectoid, so on.

את דמויי החרק וכדומה,

We have the androids

יש לנו אנדרואידים

that are inspired by man.

בהשראת האדם.

But why have we not any plantoid?

אך מדוע אין לנו דמויי צמחים?

Well, if you want to fly,

אז אם רוצים לעוף,

it's good that you look at birds --

כדאי להתבונן בציפורים,

to be inspired by birds.

ולקבל מהן השראה.

But if you want to explore soils,

אבל אם רוצים לחקור סוגי אדמה,

or if you want to colonize

או אם רוצים ליישב

new territory,

טריטוריות חדשות,

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

הכי טוב שאפשר לעשות הוא לקבל השראה מצמחים

that are masters in doing this.

שמומחים בכך.

We have another possibility

יש לנו אפשרות נוספת

we are working [on] in our lab,

אנו עובדים על כך במעבדה שלנו,

[which] is to build hybrids.

והיא בניית יצורי כלאיים,

It's much more easy to build hybrids.

קל בהרבה לבנות יצורי כלאיים.

Hybrid means it's something

יצור כלאיים הוא משהו

that's half living and half machine.

שחציו חי וחציו מכונה.

It's much more easy to work with plants

קל בהרבה לעבוד עם צמחים

than with animals.

מאשר עם בעלי חיים.

They have computing power,

יש להם כוח חישוב.

they have electrical signals.

יש להם אותות חשמליים.

The connection with the machine is much more easy,

החיבור עם המכונה הרבה יותר פשוט,

much more even ethically possible.

ועוד יותר אפשרי מבחינה מוסרית.

And these are three possibilities

אלה הן שלוש האפשרויות

that we are working on

שאנו עובדים עליהן

to build hybrids,

בבניית יצורי כלאיים,

driven by algae

המונעים בידי אצות

or by the leaves at the end,

או בעזרת העלים שבקצוות,

by the most, most powerful parts of the plants,

בעזרת החלקים החזקים ביותר של הצמח,

by the roots.

השורשים.

Well, thank you for your attention.

תודה רבה על תשומת הלב שלכם.

And before I finish,

ובטרם אסיים,

I would like to reassure that no snails were harmed

אני רוצה להבטיח לכם שאף חילזון לא נפגע

in making this presentation.

במהלך הכנת המצגת הזו.

Thank you.

תודה רבה.

(Applause)

[מחיאות כפיים]