Sometimes I go browsing [through] a very old magazine. I found this observation test about the story of the ark. And the artist that drew this observation test did some errors, had some mistakes -- there are more or less 12 mistakes. Some of them are very easy. There is a funnel, an aerial part, a lamp and clockwork key on the ark. Some of them are about the animals, the number. But there is a much more fundamental mistake in the overall story of the ark that's not reported here. And this problem is: where are the plants? So now we have God that is going to submerge Earth permanently or at least for a very long period, and no one is taking care of plants. Noah needed to take two of every kind of bird, of every kind of animal, of every kind of creature that moves, but no mention about plants. Why? In another part of the same story, all the living creatures are just the living creatures that came out from the ark, so birds, livestock and wild animals. Plants are not living creatures -- this is the point. That is a point that is not coming out from the Bible, but it's something that really accompanied humanity.
Czasami przeglądam bardzo stare czasopisma. Znalazłem tam test na spostrzegawczość o przypowieści o arce. Artysta, który go narysował wprowadził kilka błędów. Jest ich tam 12. Niektóre z nich są oczywiste. Jest tam lejek, część anteny, lampa i klucz do zegarków. Niektóre dotyczą liczby zwierząt. Ale jest tam ważniejszy błąd, w całej opowieści o arce, którego nie wzięto pod uwagę. Gdzie są rośliny? Mamy więc Boga, który zamierza zalać Ziemie na stałe lub na bardzo długo, a nikt nie zatroszczył się o rośliny. Noe zebrał po parze z każdego gatunku zwierząt, stworzeń, które się poruszają, ale żadnej wzmianki o roślinach. Dlaczego? W innej części tej samej przypowieści, wszystkie żyjące stworzenia są tylko żyjącymi stworzeniami, które wyszły z arki, ptaki, żywy inwentarz i inne zwierzęta. Rośliny nie są żywymi stworzeniami. Taki jest wniosek. To jest puenta, która nie wywodzi się z Biblii ale jest czymś, co zawsze towarzyszyło ludzkości.
Let's have a look at this nice code that is coming from a Renaissance book. Here we have the description of the order of nature. It's a nice description because it's starting from left -- you have the stones -- immediately after the stones, the plants that are just able to live. We have the animals that are able to live and to sense, and on the top of the pyramid, there is the man. This is not the common man. The "Homo studiosus" -- the studying man. This is quite comforting for people like me -- I'm a professor -- this to be over there on the top of creation. But it's something completely wrong. You know very well about professors. But it's also wrong about plants, because plants are not just able to live; they are able to sense. They are much more sophisticated in sensing than animals. Just to give you an example, every single root apex is able to detect and to monitor concurrently and continuously at least 15 different chemical and physical parameters. And they also are able to show and to exhibit such a wonderful and complex behavior that can be described just with the term of intelligence. Well, but this is something -- this underestimation of plants is something that is always with us.
Spójrzmy na ten obraz z książki epoki renesansu. Tutaj mamy opis porządku w naturze. Od lewej mamy kamienie, Od lewej mamy kamienie, od razu za kamieniami, rośliny, które mogą tylko żyć. Zwierzęta są zdolne do życia i do postrzegania, a na szczycie jest człowiek. Nie taki zwyczajny. To uczony. To pocieszające dla profesorów jak ja, być na szczycie hierarchii. Ale to błąd. Tyle wiecie o profesorach. Ale przy roślinach też jest błąd, bo one nie tylko są zdolne do życia, są również zdolne do postrzegania. Są bardziej wyrafinowane w postrzeganiu niż zwierzęta. Dam wam przykład, każdy wierzchołek korzenia jest zdolny do wykrywania i ciągłego monitorowania przynajmniej 15 różnych chemicznych i fizycznych parametrów. Są również zdolne do wykazywania tak pięknych i skomplikowanych zachowań które trzeba określić jako inteligentne. Niedocenianie roślin jest czymś, Niedocenianie roślin jest czymś, co towarzyszy nam od zawsze.
Let's have a look at this short movie now. We have David Attenborough. Now David Attenborough is really a plant lover; he did some of the most beautiful movies about plant behavior. Now, when he speaks about plants, everything is correct. When he speaks about animals, [he] tends to remove the fact that plants exist. The blue whale, the biggest creature that exists on the planet -- that is wrong, completely wrong. The blue whale, it's a dwarf if compared with the real biggest creature that exists on the planet -- that is, this wonderful, magnificent Sequoiadendron giganteum. (Applause) And this is a living organism that has a mass of at least 2,000 tons. Now, the story that plants are some low-level organisms has been formalized many times ago by Aristotle, that in "De Anima" -- that is a very influential book for the Western civilization -- wrote that the plants are on the edge between living and not living. They have just a kind of very low-level soul. It's called the vegetative soul, because they lack movement, and so they don't need to sense. Let's see.
Obejrzymy teraz krótki filmik. Mamy Davida Attenborough. To miłośnik roślin. Stworzył piękne filmy dotyczące roślin. Kiedy mówi o roślinach wszystko jest poprawne. Kiedy mówi o zwierzętach, zdarza mu się pominąć fakt, że rośliny istnieją. Płetwal błękitny jest największą istotą, która występuje na Ziemi. Ale to nieprawda. To karzeł w porównaniu z największą istotą na Ziemi, czyli tym pięknym i wspaniałym Sequoiadendron giganteum. (Brawa) To żywa istota o masie przekraczającej 2,000 ton. Twierdzenie, że rośliny są mało rozwiniętymi organizami zostało sformułowane dawno temu przez Arystotelesa w książce "De Anima", przez Arystotelesa w książce "De Anima", tak ważnej dla cywilizacji zachodu. Napisał, że rośliny są na granicy świata żywego i nieożywionego. Że mają tylko podstawową duszę. Duszę wegetatywną. Bo się nie poruszają i nie korzystają ze zmysłów. Zobaczmy.
Okay, some of the movements of the plants are very well-known. This is a very fast movement. This is a Dionaea, a Venus fly trap hunting snails -- sorry for the snail. This has been something that has been refused for centuries, despite the evidence. No one can say that the plants were able to eat an animal, because it was against the order of nature. But plants are also able to show a lot of movement. Some of them are very well known, like the flowering. It's just a question to use some techniques like the time lapse. Some of them are much more sophisticated. Look at this young bean that is moving to catch the light every time. And it's really so graceful; it's like a dancing angel. They are also able to play -- they are really playing. These are young sunflowers, and what they are doing cannot be described with any other terms than playing. They are training themselves, as many young animals do, to the adult life where they will be called to track the sun all the day. They are able to respond to gravity, of course, so the shoots are growing against the vector of gravity and the roots toward the vector of gravity. But they are also able to sleep. This is one, Mimosa pudica. So during the night, they curl the leaves and reduce the movement, and during the day, you have the opening of the leaves -- there is much more movement. This is interesting because this sleeping machinery, it's perfectly conserved. It's the same in plants, in insects and in animals. And so if you need to study this sleeping problem, it's easy to study on plants, for example, than in animals and it's much more easy even ethically. It's a kind of vegetarian experimentation.
Niektóre ruchy roślin są dobrze poznane. Jest to bardzo szybki ruch. To jest Deonar, muchołówka polująca na ślimaki. Przepraszam za ślimaka. To jest coś, czemu zaprzeczano przez stulecia, pomimo dowodów. Rośliny nie mogły zjadać zwierząt, bo to przeczyło porządkowi natury. Ale rośliny są również zdolne do ruchu. Dobrze wiemy, że mogą kwitnąć. Wystarczy użyć odpowiednich technik jak ekspozycja poklatkowa. Ale robią też wyrafinowane rzeczy. Spójrzmy na tę młodą fasolkę, która rusza się w kierunku światła. Jest przy tym pełna wdzięku. Niczym tańczący anioł. Rośliny są też zdolne do zabawy. One naprawdę się bawią. To są młode słoneczniki, a ich ruchy nie mogą być opisane inaczej niż zabawa. Ćwiczą sobie, jak czynią to młode zwierzęta, przed dorosłym życiem, kiedy to będą musiały podążać za słońcem przez cały dzień. Reagują na grawitację, tak, że pędy rosną przeciwko sile grawitacji, a korzenie w stronę grawitacji. Są również zdolne do snu. To mimoza wstydliwa. W nocy zwija liście W nocy zwija liście i ogranicza ruch, by podczas dnia je rozwinąć i na nowo ożyć. To interesujące ponieważ ten śpiący mechanizm jest doskonale zachowany. Tak samo jest u roślin, owadów, jak i u zwierząt. Więc badanie kwestii snu jest łatwiejsze na roślinach niż na zwierzętach, i zarazem jest bardziej etyczne. No i mamy wegetariański eksperyment. No i mamy wegetariański eksperyment.
Plants are even able to communicate -- they are extraordinary communicators. They communicate with other plants. They are able to distinguish kin and non-kin. They communicate with plants of other species and they communicate with animals by producing chemical volatiles, for example, during the pollination. Now with the pollination, it's a very serious issue for plants, because they move the pollen from one flower to the other, yet they cannot move from one flower to the other. So they need a vector -- and this vector, it's normally an animal. Many insects have been used by plants as vectors for the transport of the pollination, but not just insects; even birds, reptiles, and mammals like bats rats are normally used for the transportation of the pollen. This is a serious business. We have the plants that are giving to the animals a kind of sweet substance -- very energizing -- having in change this transportation of the pollen. But some plants are manipulating animals, like in the case of orchids that promise sex and nectar and give in change nothing for the transportation of the pollen.
Rośliny są też zdolne do komunikacji. Są w tym niesamowite. Porozumiewają się z innymi roślinami. Potrafią rozróżnić krewniaków. Komunikują się z roślinami i innymi gatunkami, jak i ze zwierzętami poprzez lotne związki organiczne, na przykład, podczas zapylania. Zapylanie jest bardzo ważne, muszą przenieść pyłki do innej rośliny, bez możliwości podróży. Do tego potrzebują pośrednika, którym zazwyczaj jest jakieś zwierzę. Wiele owadów jest używanych przez rośliny do transportu pyłków kwiatowych, ale nie tylko, robią to też ptaki, gady i ssaki, jak nietoperze i szczury. To jest poważna sprawa. Rośliny oferują zwierzętom słodkie substancje, bardzo energetyzujące w zamian za transport pyłków. Rośliny też potrafią manipulować zwierzętami tak jak w przypadku orchidei, które obiecują sex oraz nektar, a nie dają nic, w zamian za transport pyłków.
Now, there is a big problem behind all this behavior that we have seen. How is it possible to do this without a brain? We need to wait until 1880, when this big man, Charles Darwin, publishes a wonderful, astonishing book that starts a revolution. The title is "The Power of Movement in Plants." No one was allowed to speak about movement in plants before Charles Darwin. In his book, assisted by his son, Francis -- who was the first professor of plant physiology in the world, in Cambridge -- they took into consideration every single movement for 500 pages. And in the last paragraph of the book, it's a kind of stylistic mark, because normally Charles Darwin stored, in the last paragraph of a book, the most important message. He wrote that, "It's hardly an exaggeration to say that the tip of the radical acts like the brain of one of the lower animals." This is not a metaphor. He wrote some very interesting letters to one of his friends who was J.D. Hooker, or at that time, president of the Royal Society, so the maximum scientific authority in Britain speaking about the brain in the plants.
Ale jest jeden problem, związany z tym zachowaniem. Jak można to osiągnąć bez mózgu? Musimy cofnąć się do 1880 roku, kiedy to ten wielki człowiek, Karol Darwin, opublikował zadziwiającą książkę, która dała początek rewolucji. Jej tytuł brzmi "Siła ruchu u roślin." Nie można było mówić o ruchu u roślin przed Karolem Darwinem. W tej książce, współtworzonej przez jego syna, Francis'a, który był pierwszym profesorem fizjologi roślin, przeanalizowano każdy ruch, a wszystko zawarto w 500 stronach. Akapit kończący książkę jest znaczący, gdyż zazwyczaj Karol Darwin w ostatnim akapicie zapisywał najważniejsze przesłanie. Napisał tam, że: "Nie jest przesadą twierdzenie, że końcówka korzonka działa niczym mózg u niższych gatunków zwierząt." To nie metafora. Darwin napisał bardzo interesujący list do prezesa Towarzystwa Królewskiego, najważniejszego towarzystwa naukowego w Wielkiej Brytanii, na temat mózgu u roślin.
Now, this is a root apex growing against a slope. So you can recognize this kind of movement, the same movement that worms, snakes and every animal that are moving on the ground without legs is able to display. And it's not an easy movement because, to have this kind of movement, you need to move different regions of the root and to synchronize these different regions without having a brain. So we studied the root apex and we found that there is a specific region that is here, depicted in blue -- that is called the "transition zone." And this region, it's a very small region -- it's less than one millimeter. And in this small region you have the highest consumption of oxygen in the plants and more important, you have these kinds of signals here. The signals that you are seeing here are action potential, are the same signals that the neurons of my brain, of our brain, use to exchange information. Now we know that a root apex has just a few hundred cells that show this kind of feature, but we know how big the root apparatus of a small plant, like a plant of rye. We have almost 14 million roots. We have 11 and a half million root apex and a total length of 600 or more kilometers and a very high surface area.
To jest wierzchołek korzenia rosnący pod nachyleniem. Rozpoznajecie ten rodzaj ruchu, którego używają robaki, węże i wszystkie zwierzęta poruszające się bez nóg po ziemi. Nie jest to łatwy ruch, ponieważ, by go wykonać trzeba poruszyć różne regiony korzenia i synchronizować ruchy nie posiadając mózgu. Badając wierzchołek korzenia odkryliśmy pewien region, tutaj oznaczony na niebiesko, nazwijmy go strefą przejściową. To bardzo mały obszar. Mniejszy niż milimetr. W tym obszarze jest największe zużycie tlenu w roślinach, tutaj też przepływają wszystkie rodzaje sygnałów. To potencjał czynnościowy, to takie same sygnały jakich używają neurony w celu wymiany informacji. W wierzchołku korzenia znajduje się parę setek komórek, które przejawiają te cechy lecz wiemy też jak duży jest wierzchołek korzenia małej rośliny. Żyto ma prawie 14 milionów korzeni. To 11,5 miliona wierzchołków korzeni o łącznej długości ponad 600 km. i o bardzo dużej powierzchni.
Now let's imagine that each single root apex is working in network with all the others. Here were have on the left, the Internet and on the right, the root apparatus. They work in the same way. They are a network of small computing machines, working in networks. And why are they so similar? Because they evolved for the same reason: to survive predation. They work in the same way. So you can remove 90 percent of the root apparatus and the plants [continue] to work. You can remove 90 percent of the Internet and it is [continuing] to work. So, a suggestion for the people working with networks: plants are able to give you good suggestions about how to evolve networks.
Wyobraźmy sobie teraz, że każdy z wierzchołków korzeni jest połączony z innymi w sieci. Mamy tutaj, po lewej, internet a po prawej, korzenie. Zachowują się w taki sam sposób. Są niczym sieć maszyn obliczeniowych, współpracujących ze sobą. Dlaczego są tak podobne? Ponieważ ewaluowały z tego samego powodu: by przetrwać. Pracują w ten sam sposób. Gdy usunąć 90% ukorzenienia, roślina dalej będzie "działała". Gdy usunąć 90% zawartości internetu on nadal będzie funkcjonował. Więc mała sugestia dla ludzi pracujących z sieciami: rośliny są źródłem sugestii jak rozwijać sieci.
And another possibility is a technological possibility. Let's imagine that we can build robots and robots that are inspired by plants. Until now, the man was inspired just by man or the animals in producing a robot. We have the animaloid -- and the normal robots inspired by animals, insectoid, so on. We have the androids that are inspired by man. But why have we not any plantoid? Well, if you want to fly, it's good that you look at birds -- to be inspired by birds. But if you want to explore soils, or if you want to colonize new territory, to best thing that you can do is to be inspired by plants that are masters in doing this. We have another possibility we are working [on] in our lab, [which] is to build hybrids. It's much more easy to build hybrids. Hybrid means it's something that's half living and half machine. It's much more easy to work with plants than with animals. They have computing power, they have electrical signals. The connection with the machine is much more easy, much more even ethically possible. And these are three possibilities that we are working on to build hybrids, driven by algae or by the leaves at the end, by the most, most powerful parts of the plants, by the roots.
Jeszcze jedna możliwość, natury technologicznej. Wyobraźmy sobie, że możemy budować roboty zainspirowane przez rośliny. Do tej pory człowiek czerpał inspirację tylko z człowieka lub zwierząt przy produkcji robotów. Mamy "zwierzętoidy", roboty inspirowane zwierzętami, insektoidy i tym podobne. Mamy też androidy zainspirowane człowiekiem. Ale dlaczego nie mamy "roślinoidów"? Jeśli chce się latać warto spojrzeć na ptaki, czerpać z nich natchnienie. Lecz by badać gleby lub kolonizować nowe tereny, lub kolonizować nowe tereny. najlepiej czerpać inspirację z roślin, które są w tym ekspertami. Mamy też inną możliwość, nad którą właśnie pracujemy, mianowicie budowanie hybryd. O wiele łatwiej jest stworzyć hybrydę. Hybryda oznacza coś w połowie żyjące i w połowie maszynę. O wiele łatwiej pracować z roślinami, niż ze zwierzętami. One mają moc obliczeniową. Mają sygnały elektryczne. Połączenie z maszyną jest łatwiejsze, oraz bardziej etyczne. Są trzy możliwości nad którymi pracujemy by wyhodować hybrydy, napędzane przez algi lub przez liście, lub przez najmocniejszą część roślin: korzenie.
Well, thank you for your attention. And before I finish, I would like to reassure that no snails were harmed in making this presentation. Thank you.
Dziękuję za uwagę. Na koniec powiem tylko: Żaden ślimak nie ucierpiał przy tworzeniu tej prezentacji. Dziękuję.
(Applause)
(Brawa)