Den overlegne programmeringen som får planter til å se smarte ut
David Coppedge, 6. november. Oversatt herfra


Wesley Smith har advart mer enn en gang -lenke mot antropomorfiserende planter og tilskriver intelligens - til og med personlighet - til blomster og trær. Men som responsive roboter, kan planter ha smarthet programmert inn i seg. "Så visselig, undersøk hvordan planter samhandler med miljøet," råder han. "Men bruk riktig, ikke-personlig språk. De er planter." La oss gjøre det, og se på noe av den overlegne programmeringen som får planter til å se smarte ut fordi designet deres er smart.

Bilde 1. Blad mot høst

Gjenvinning av blad
Science Magazine bemerker at "blad gjenvinning er en totrinns prosess." Blader krøller seg ikke bare opp og dør på en kald dag. Den algoritmen ville være for forenklet og potensielt skadelig for treet, hvis varme solskinnsdager følger. Faktisk kan to signalmolekyler - strigolakton og etylen - arbeide uavhengig for å begynne prosessen med blad-aldring (bildet over), men sammen fungerer de i synergi. "Denne multistep -prosessen bevarer sannsynligvis blader når det er mulig, og fører bare gjennom for å blad aldring når stresset blir for mye"

Nitrogenfiksing
å skille molekylær nitrogens trippelbinding krever mye energi og press -lenke når mennesker gjør det, men noen planter gjør det med letthet, ved å bruke mulighetene til nitrogenfikserende bakterier. Disse bakteriene har et enzym kalt nitrogenase som så langt har trosset våre forsøk på å forstå eller duplisere det. Selv om belgfrukter outsourcer arbeidet, regulerer de sin symbiotiske partneres aktivitet, avhengig av nitrogentilgjengelig-het i jorden, ifølge forskere ved Chapman University. Dette krever ikke at planter er følsomme. Vi er alle kjent med maskiner som termostater, reostater og guvernører som kan tilpasse arbeidet sitt, avhengig av miljøforhold.

Klatring
Noen planter og dyr produserer tentakler (i planter, slyngarmer) som kan ta tak i ting. Ved Iowa State University -lenke, prøver forskere å skape (så langt med bare delvis suksess) kunstige slyngarmer som kan vikle seg rundt delikate gjenstander. Tentaklene i eføy og andre klatreplanter er berørings-følsomme. Kontakt endrer konsentrasjonen av hormoner i slyngarmer, slik at veksten akselereres på yttersiden, og produserer krumning. Som et resultat vikler slyngarmen seg rundt gjenstanden, slik at planten kan forankre seg til noe fast. Tids-serie bilder av eføy som vokser opp en vegg kan se ut som handlingen til en intelligent agent. Vi ser imidlertid fra Iowa -stats Universitets biomimetiske eksperimenter, at intelligensen blir pålagt av agenten. Det er et spørsmål om programmering med riktige materialer.

Å passe klokken
Hver levende ting passer tiden, og planter er intet unntak. De har faktisk to klokker, sier Duke University-lenke:
"Tidsstyring er ikke bare viktig for travle mennesker - det er viktig for planter også. En Duke University-studie viser hvordan to biologiske klokker fungerer sammen for å hjelpe planter med å takle periodiske behov som soppinfeksjoner, samtidig som de opprettholder en allerede daglig pakket plan for aktiviteter som vekst."
Det antropomorfe språket kan få det til å se ut til at planter er som mennesker, men regulering av tidsstyring kan programmeres, som vi vet fra våre egne maskiner som inneholder tidtakere eller solsensorer. Forskere ved Duke viste dette ved kjemisk å endre døgnrytmene i Arabidopsis -planter for å se hvordan "morgen" -klokken og "kvelds" -klokken samhandlet. I prosessen identifiserte de et regulerende gen som heter NPR1 som kobler de to klokkene. Deres arbeid er publisert i Nature -lenke:
"Matematisk modellering og påfølgende eksperimenter viser at NPR1 forsterker døgnklokken uten å endre perioden ved å regulere både morgen- og kveldsklokkenene. Denne balanserte nettverksarkitekturen hjelper planter med å portere immunresponsene sine mot morgenen og minimere kostnadene på vekst om natten. Studien vår demonstrerer hvordan en sensitiv redoksrytme samhandler med en robust døgnklokke for å sikre riktig respons på miljøstimuli uten å gå på akkord med organismen."

Bilde 2. Celle kan sml. med -og inneholder- klokker

Skille atferd fra intelligens
Intelligente agenter kan utvise atferd, men ikke alle atferds-enheter er intelligente agenter. For eksempel kan Curiosity roveren på Mars se ut for en fremmed besøkende, som et følsomt vesen som opptrer autonomt. Oppførselen har imidlertid blitt programmert inn i den. Noe av den oppførselen går fra innebygde instruksjoner i programvaren; Noen av dens handlinger kontrolleres av levende vesener, millioner av kilometer unna. Det ville være feilaktig å kalle Curiosity "intelligent" eller en "person."
Dette er feilen Adrian Barnett lekte med i sin bokanmeldelse for New Scientist, som Wesley Smith skrev om. Barnett uttalte at "planter er smarte" som om de tryllet frem intelligens av seg selv -lenke; Det er bare vår "alvorlige parochialisme" som gjør at vi ikke kan sette pris på "intelligens som ikke er slik vi kjenner den."
En annen anmelder i Nature, Ian T. Baldwin begår den samme feilen -lenke, men på en mer nyansert måte. En planteforsker, Baldwin vurderte tre nye bøker om planteatferd, inkludert den av Richard Karban som Barnett gjennomgikk i New Scientist.
"Matforfatteren Michael Pollan, forfatter av Omnivores dilemma (Penguin, 2006), skrev blant andre en artikkel i The New Yorker i 2013 og utforsket hvorfor begreper som intelligens, minne og til og med oppførsel har vært omstridt for planteforskere. Hans avhandling koker ned til et skille i biologi som lar zoologer bruke antropomorfe begreper, men nekter privilegiet til plante forskere. Pollan allierte seg med en liten gruppe av fryktløse forskere som korsfarer mot det "cerebrocentriske" synet som tillater atferd bare til organismer med hjerner. Han forteller om sikkerhetsskader fra oppsiktsvekkende behandlinger, som overdriver funn av planter, og om glimt av en ny følsomhet overfor alt liv.

Bilde 3. Mennesker bruker plante-termer i billedlig tydning


Pollan identifiserer en interessant historie om utviklingen av et fremvoksende vitenskapelig felt, og bagasjen som forskere bringer med til arbeidet sitt. Ideen om at planter er 'smartere' enn deres immobilitet antyder, støttes nå av streng eksperimentering og feltarbeid som avdekker genene og kjemikaliene som formidler plantenes miljøintelligens. Vi vet nå at mye av en plantes rike atferdsrepertoar er vanskelig å observere, fordi det spilles ut på en kjemisk arena. Planter overvinner begrensningene av immobilitet hovedsakelig ved å utnytte sin dyktighet som syntetiske organiske kjemikere. For eksempel inneholder blomsterdufter forbindelser som tiltrekker pollinerende dyr og avviser blomsterspisende. Nektar er et brygg av nærings- og gift -stoffer som optimaliserer atferden til pollinatorer. Mye av den relevante litteraturen syntetiseres nå i tre bøker av ledende forskere på feltet: Edward Farmer's Leaf Defence, Anthony Trewavas's Plant Behaviour and Intelligence and Richard Karban's Plant Sensing and Communication."


Feilingen er åpenbar når du forestiller deg at han skriver en lignende opphøyelse av "Rover Intelligence" etter å ha observert Curiosity's oppførsel. Ville det være fornuftig å prise Curiosity's "dyktighet som en syntetisk organisk kjemiker"?


Baldwin ga de tre bøkene varierende grad av ros. Spent som han er av gjenoppblomstring av interesse for planteatferd, forstår han at disse "fytomorfe" aktivitetene må forstås mekanistisk og biokjemisk.
Roten til feilen er imidlertid darwinistisk tenking. Den gir ikke rom for menneskelig eksepsjonalisme. For evolusjonisten skiller mennesker seg ikke i form, men i grad. Dyre- og planteintelligens er like selvgenerert som den som "dukker opp" fra våre fysiske hjerner. Selv om de delvis kan se hvordan antropomorfisme er misvisende, kan de ikke trekke et skille mellom oss og dem. Det er grunnen til at Baldwin berømmer Trewavas for å ha tenkt som en plante og unngår misunnelse av dyr:
"Trewavas, derimot, beveger seg uanstrengt fra mekanistisk forskning til å styrke innsikt i den virkelige verden. Planteatferd og intelligens er en vill tur, som dekker terreng fra livets opprinnelse til intelligent næringsf├┤rings-atferd i røttene til høyere planter. Trewavas fem tiår med forskning på planters molekylærbiologi og fysiologi, og deres evolusjon som selvorganiserende systemer, gjør ham fullstendig 'fytomorfisert'. Han tenker som en plante, og krever uanstrengt spesifikke egenskaper for å se på hvordan planter løser problemer på lignende måter som sosiale insekter - fra sifonogami (der pollenrør fører sædceller til eggceller) til svært spredte sensoriske systemer. Han feirer atferd i planter mens han unngår "dyrs misunnelse".


Darwinistiske tanker er imidlertid ute, når du ser at de ikke kan opprettholdes logisk. For én ting bruker Baldwin og Barnett sitt egen vesen, inkludert bevisst målrettet valg, for å tilskrive det til planter og dyr. Dette ville være som om Curiosity kom i kontakt med Opportunity og då avgjorde at det var et uavhengig, autonomt, intelligent vesen som dukket opp fra mars-jorda, lik seg selv.
For en annen logisk kortslutning tilskriver Darwinians rutinemessig motiver og mål til planter og dyr, selv når de benekter dette er mulig. Den ustyrte neo-darwinistiske mekanismen kan ikke se et fjernt mål og bevege seg mot den. Baldwin sier at planteforsvar "først og fremst utviklet seg til å hindre planteetere." Han sier "Blader utviklet seg til å ha spesielle egenskaper." Ingenting i darwinismen tillater uttrykket "utvikle seg til" mht. framsyn eller i etterpå-klokskap. Slikt språk er like misvisende som antropomorfisme.

Bilde 4. (Noen) mennesker vet når de skal si noe


Den eneste logisk selvkonsistente posisjonen er å se planter og dyr somi besittelse av design, lagt inn over dem av en intelligent enhet utenfor. På denne måten kan vi sette pris på og studere den rasjonelle utformingen i planter som gjør atferden deres så interessant (og ofte verdt å etterligne). Våre fysiske kropper og hjerner har også avtrykk av design, men vi mennesker har den ekstra gaven til bevisst selvinnsikt som lar oss velge vår oppførsel. Dette skiller oss fra resten av den levende verden. Det er grunnen til at vi bruker fornuft til å studere planter, men planter studerer ikke oss.

David Coppedge

Om forfatteren: DAVID COPPEDGE -kredit til David Coppedge (Bilde 4)


David Coppedge er en frilans vitenskapsreporter i Sør-California. Han har vært styremedlem i Illustra Media siden grunnleggelsen og fungerer som deres vitenskapskonsulent. Han jobbet ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i 14 år, på Cassini-oppdraget til Saturn, til han ble kastet ut i 2011 for å dele materiale om intelligent design, en diskriminerende handling som førte til en nasjonalt publisert rettssak i 2012. Discovery Institute støttet saken hans, men en ensom dommer dømte ham mot ham, uten forklaring. En naturfotograf, friluftsmann og musiker, David har B.S. grader i realfagsutdanning og i fysikk og holder presentasjoner om ID og andre vitenskapelige emner.

 

Artikkelen opprinnelig publisert i 2015 -lenke.

Oversettelse via google oversetter og bilder ved Asbjørn E. Lund