Geburt |
1965 oder 9. Mai 1965 Catanzaro |
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Staatsangehörigkeit | Italienisch |
Aktivitäten | Biologe , Botaniker , Neurobiologe, Neurobiologe |
Arbeitete für | Universität Florenz (seit2001) |
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Stefano Mancuso , geboren am9. Mai 1965in Catanzaro , ist ein italienischer Biologe , Professor für Botanik und Autor (oder Co-Autor) von etwa 300 wissenschaftlichen Artikeln und mehreren populären Werken. Er ist einer der Förderer des Konzepts der Pflanzenneurobiologie, das er in seinen Publikationen L'Intelligence des Plantes (2013) und La Révolution des Plantes aufzeigt , und tritt für eine Zukunft ein, die von der Pflanzenwelt bioinspiriert ist .
Stefano Mancuso sagt, er habe sich erst als Erwachsener an der Universität während seines Studiums für Pflanzen interessiert.
2001 wurde er Professor an der Universität Florenz . In 2005 schaffte er dort das internationale Labor von Pflanzen Neurobiologie, sollte das Verhalten von Pflanzen untersuchen. In 2010 gab er einen hervorragenden Vortrag an Oxford auf dem Weg , in den Wurzeln in den Boden gehen , um es für kolonisierbarer Raum, Wasser, Nährstoffe und Symbionten zu suchen. Im Jahr 2012 beteiligte er sich im Plantoïd- Projekt an der Entwicklung eines bioinspirierten Roboters (der bestimmte Fähigkeiten der Wurzeln nachahmt), eines Roboters, der beispielsweise einen schwer zugänglichen oder durch einen nuklearen Unfall oder einen bakteriologischen Angriff kontaminierten Boden erkunden könnte .
In 2013 veröffentlichte er L'Intelligenz des plantes , geschrieben mit Viola Allessandra. Im Jahr 2014 gründete er an der Universität Florenz ein Start-up, das sich auf Pflanzenbiomimikry (Technologie zur Nachahmung bestimmter Fähigkeiten von Pflanzen) spezialisiert hat, und entwickelte ein Konzept für ein autonomes schwimmendes Gewächshaus namens „Jellyfish Barge“ . In 2016 beriet er die chilenische Regierung auf Innovation.
Stefano Mancuso wurde von der Arbeit von George Washington Carver , Ephraim Wales Bull und Charles Harrison Blackley sowie den Naturforschern Charles Darwin und Gregor Mendel inspiriert .
Die Pflanzenneurobiologie ist ein Teilbereich der Botanik, der das Gedächtnis (einschließlich transgenerationaler Methoden), Lernen (einschließlich epigenetisches Lernen), Erfahrung (zum Beispiel über die Modellpflanze Mimosa pudica, die in der Lage scheint, ihre Reaktion in gewissem Maße an die Umgebung anzupassen, in der es lebt, Kommunikation und das soziale Leben der Pflanzen.
Laut Stefano Mancuso haben Wissenschaftler seit Anfang der 1990er Jahre begonnen zuzugeben, dass Pflanzen nicht nur soziale Fähigkeiten haben, sondern auch eine Form von Intelligenz, die wir uns bis dahin nicht vorstellen konnten.
Stefano Mancuso untersuchte die Fähigkeiten von Pflanzen und insbesondere die Fähigkeiten des Wurzelsystems (und insbesondere der Wurzelspitze, die sehr empfindlich auf verschiedene Arten von Reizen wie Druck, Temperatur, bestimmte Geräusche, Temperatur, Feuchtigkeit, Verletzungen reagiert) Erforschung und Nutzung der Bodenumgebung für die Pflanzenverankerung, den Zugang zu Wasser und Nährstoffen, die Symbiose mit anderen Arten und die Kommunikation mit anderen Pflanzen. Laut einem 2004 von einer Gruppe von Botanikern einschließlich Mancuso veröffentlichten Artikel enthält die Zone der Wurzelspitze eine Übergangszone, deren Struktur und Funktionen denen des Gehirns bei Tieren ähneln, mit Pflanzenäquivalenten von Aktin, der grundlegenden Rolle von Auxin (auch bekannt als IAA für Indol-3-Essigsäure ), die einen Neurotransmitter hervorruft, und Strukturen, die Synapsen hervorrufen (Auxin, morphogenes Molekül / Hormon , das auch in der Hefezelle und in der Tierzelle bioaktiv ist, beachten die Autoren).
Während der Evolution mussten Pflanzen Lösungen für die großen Probleme entwickeln, mit denen nicht-mobile Organismen konfrontiert sind (ein Teil des Phytoplanktons zeigt sich in der Lage, sich vertikal und manchmal horizontal zu bewegen). Obwohl Pflanzen weder Nerven noch Gehirn haben , haben sie ein soziales Leben und damit eine gewisse Sensibilität (deren Anfänge in bestimmten Zellen ( Gameten , Bakterien ), in Korallen oder Schwämmen und in vermeintlich sehr primitiven Organismen wie den Trichoplaxen zu finden sind nicht einem Gehirn ähneln, sondern Verhaltensweisen aufweisen, die an neuronale Funktionen erinnern), obwohl sich diese Attribute stark von denen unterscheiden, die in der Tierwelt beobachtet werden. So zeigen Mancuso und seine Kollegen Gagliano und Robert 2012, dass Pflanzen über Mechanorezeptoren verfügen, die beispielsweise ihre Wurzeln empfindlich auf Geräusche und deren Ausbreitungsrichtung machen, andere Biologen hatten 4 Jahre zuvor berichtet, dass Bäume, die durch einen starken Wassermangel gestresst sind, Geräusche machen können, die sind vielleicht mehr als nur passive Kavitationszeichen .
Das Phytoplankton und die Landpflanzen haben eine gewisse Wahrnehmung von Licht . Mancuso und seine Kollegen haben gezeigt, dass bei der am weitesten verbreiteten Labormodellpflanze ( Arabidopsis ) die Wurzelspitze sehr lichtempfindlich ist (eine Beleuchtung von wenigen Sekunden reicht aus, um eine sofortige und starke Explosion des Spezies reaktiven Sauerstoffs (ROS ) in der Wurzel), ein Phänomen, das viele Beobachtungen und Studien an lebenden Wurzeln durch konfokale Mikroskopie unter Licht verzerrt haben könnte.
In The Plant Revolution beschreibt er, wie Pflanzen seit Hunderten von Millionen Jahren "brillante" Lösungen für verschiedene große Probleme der Menschheit gefunden und getestet haben. Pflanzen, teilweise dank Symbiose mit Bakterien und Pilzen , haben insbesondere eine optimierte und "nachhaltige" Besiedlung der terrestrischen Umgebung (bis zu 100 Meter Höhe) und dann der unteren Schichten der Atmosphäre (vor den Vögeln) erfunden. Sie erfanden die Kohlenstoffsenke und die saubere Produktion von Energie, Stärke , Zucker , Fasern , komplexen Biomolekülen usw. elegant, durch Photosynthese , biologische Abbaubarkeit und eine Form der Kreislaufwirtschaft .
Mancuso stellt fest, dass weiterentwickelte Pflanzen ein Kreislaufsystem haben, das aus einigen wenigen Organen besteht (insbesondere Fortpflanzungsorganen), dass sie jedoch im Gegensatz zu entwickelten Tieren diffuse Rezeptoren in ihrem gesamten Organismus haben (wo Tiere ihre Sinne auf Organspezifika wie Augen, Ohren, Haut konzentriert haben , Zunge). Ihre Fortpflanzungsorgane sind vielfältig, während sie bei weiterentwickelten Tieren einzigartig sind ...
Dies deutet seiner Meinung nach darauf hin, dass Pflanzen „riechen“, „zuhören“, kommunizieren (zwischen Individuen derselben Art und manchmal mit anderen Arten) und lernen (über eine bestimmte Form des Gedächtnisses, einschließlich des immunologischen Gedächtnisses ihres Immunsystems. ) mit ihrem ganzen Organismus (die sie besser erlaubt zu wider räuberischen Insekten und Pflanzenfresser , er gibt oft als das Beispiel Limabohne die , wenn sie durch die pflanzenfressende Milbe angegriffen Tetranychus urticae emittiert einen Komplex von Molekülen in der Luft anziehen kann Phytoseiulus persimilis , ein fleischfressende Milbe, die die Kolonien der ersteren schnell verschlingt).
Mancuso und seine Kollegen haben eine wichtige Rolle für Auxin nachgewiesen, das eine Neurotransmitterfunktion haben würde , wie sie bei Tieren existiert.
Inzwischen wissen wir auch, dass sie „neuronale Moleküle“ synthetisieren , insbesondere Synaptotagmin und Glutamat . Pflanzen auch biosynthesize Moleküle, die Moleküle mit wichtigen Funktionen bei Tieren ( zum Beispiel Moleküle evoziert sein homolog erscheinen Immunphiline , die bei Tieren haben immun , hormonelle (Rolle in Signalgebung Steroidhormone ) und neurologische ( Neuroregeneration ) Rollen. ). Die Zellbiologie Pflanze berichtet die Existenz von Pflanzenzellen, die wie Synapsen wirken, in denen Auxin die Rolle eines Neurotransmitters zu spielen scheint (spezifische Pflanzen) 2005 haben Mancuso und Biochemiker eine nicht-invasive Mikroelektrode entwickelt, die auf Kohlenstoff-Nanoröhrchen basiert , um den Informationsfluss aufzuzeichnen, der in dieser zirkulieren kann Weg in die Anlage.
Die Intelligenz – so Mancuso – galt lange als „das, was uns von anderen Lebewesen unterscheidet“ , aber wenn die Fähigkeit, Probleme zu lösen, eine gute Definition von Intelligenz ist, dann muss man erkennen, dass Pflanzen Intelligenz entwickelt haben, die es ihnen ermöglicht, Antworten auf die meisten Probleme, denen sie in ihrem Leben begegnen.
So haben sich Pflanzen an fast alle beleuchteten terrestrischen und marinen Umgebungen angepasst, und im Angesicht von Pflanzenfressern und räuberischen Insekten haben sie viele Anpassungen entwickelt. Sie haben kein mit einem Gehirn vergleichbares Organ, scheinen aber das Äquivalent eines diffusen Gehirns zu haben. Einige sind zum Beispiel in der Lage, Substanzen abzugeben, die Prädatoren von Insekten, die sie angreifen, genau anlocken, und alle haben ein großes Arsenal an physikalisch-chemischen Reaktionen. Die Antworten sind manchmal kompliziert (zB machen bestimmte Pflanzen ihre Räuber zu Kannibalen, indem sie ihnen Substanzen übertragen, die ihr Verhalten verändern).
Daraus leitet Mancuso ab, dass die technischen Lösungen der Zukunft stärker von Pflanzen bioinspiriert sein können und sollten . Bestimmte Pflanzen haben als Arten eine viel längere Existenz als alle sogenannten "überlegenen" Tierarten (zB Ginkgo biloba , seit 250 Millionen Jahren auf der Erde vorhanden).
Mancuso erinnert daran, dass sich, wie Charles Darwin gezeigt hat , aus Sicht der Evolution alle lebenden Organismen im Laufe der Zeit auf dem Höhepunkt ihrer Evolution befinden. Pflanzen gehören zu den Organismen, ohne die es kein Leben auf der Erde gäbe. Deshalb müssen wir ihre Existenz schützen und die Wälder schützen, deren Bäume langlebige Pflanzen sind. Mancuso und seine Kollegen erinnern sich, dass Darwin am Ende seines Lebens, als er sich mehr für Pflanzen interessierte, in einem Buch mit dem Titel The Power of Plant Movement (herausgegeben mit seinem Sohn Francis) schätzte, dass seiner Meinung nach
„Es ist nicht übertrieben zu sagen, dass die Wurzelwurzelspitze auf diese Weise [mit Sensibilität] ausgestattet ist und die Kraft hat, die Bewegungen benachbarter Pflanzenteile zu lenken; ebenso wie die Gehirne bestimmter niederer Tiere; Das Gehirn befindet sich in der vorderen Extremität des Körpers, empfängt Eindrücke von den Sinnesorganen und leitet die verschiedenen Bewegungen ”
Stefano Mancuso forscht auf dem Gebiet der Pflanzenneurobiologie , ein Konzept, das Gegenstand wissenschaftlicher Kontroversen ist, das durch die Popularisierung der Wissenschaft vermittelt wird, die seine Arbeit populär gemacht hat.
Die Akademien standen der einfachen Vorstellung von "Pflanzenverhalten" oder Lernen in Pflanzen anfangs sehr feindlich gegenüber. Laut Mancuso war es 2005 in der akademischen Welt noch verboten, von „Pflanzenverhalten“ zu sprechen , aber die aufeinander folgenden Entdeckungen haben dazu geführt, dass Universitätslehrstühle zu diesem Thema geschaffen und viele Artikel entwickelt wurden. Es ist sogar von „plantoiden Robotern“ (bioinspiriert von Pflanzen) die Rede, die beispielsweise ein von Pflanzenwurzeln inspiriertes Soft-Robotik- System nutzen könnten , um degradierte und/oder verschmutzte Böden oder Unterböden wiederherzustellen. Manche Wissenschaftler weigern sich immer noch, bei Pflanzen von Intelligenz zu sprechen, und noch mehr von "Bewusstsein" . Es stellen sich neue philosophische Fragen: Wenn Pflanzen Wunden oder Angriffe wahrnehmen und mit verschiedenen biochemischen Prozessen darauf reagieren, gäbe es dann in ihnen etwas Vergleichbares mit Schmerz, in einem anderen Bezugssystem der Intelligenz als unserem?
Im Jahr 2008 forderte ein von sechsunddreißig europäischen und nordamerikanischen Biologen unterzeichnetes Forum, dass der Ausdruck Pflanzenneurobiologie nicht verwendet werden sollte.
Die Hypothese einer anderen und diffusen Intelligenz bei Pflanzen scheint dagegen sofort ein großes Publikum interessiert zu haben , wahrscheinlich dasselbe, das auch in den 2010er Jahren von einem Buch von Peter Wohlleben , Das geheime Leben der Bäume (2017 ) und / oder durch den Film The Intelligence of Trees (2017), obwohl diese Dokumente, die insbesondere aus der Sicht der Landwirtschaftsakademie von Anthropomorphismus durchdrungen sind, die Metapher mit einer Realität verwechseln und Botschaften abgeben können, die wissenschaftlich falsch sind oder wissenschaftliche Daten oft überinterpretieren, so Jacques Tassin (Forscher bei CIRAD, UPR Forêts et Sociétés).
Andererseits sind dies laut Aliénor Bertrand und Monica Gagliano (2018) kulturelle, aber auch theoretische Hindernisse, die bisher die quantitative und qualitative Bewertung (und das Experimentieren) der kognitiven Fähigkeiten von Pflanzen verlangsamt haben. Tatsächlich wurde die gesamte wissenschaftliche Einrichtung zur Bewertung von Intelligenz geschaffen, um sie auf Menschen und Tiere anzuwenden (und neuerdings auch auf Software , was künstliche Intelligenz betrifft ), aber sie ist nicht unbedingt für Pflanzen geeignet. Genauer fassen die beiden Forscher ihre Vorschläge wie folgt zusammen:
„Es wird zunehmend anerkannt, dass Pflanzen sensible Organismen sind, die wahrnehmen, bewerten, lernen, sich erinnern, Probleme lösen, Entscheidungen treffen und miteinander kommunizieren, indem sie aktiv Informationen über ihre Umwelt erwerben. Die Tatsache, dass viele komplexe Beispiele für ausgeklügeltes Pflanzenverhalten kognitive Fähigkeiten aufweisen, die typischerweise menschlichen und nicht-menschlichen Tieren zugeschrieben werden, wurde jedoch nicht vollständig untersucht. [Es ist daher zuallererst], die theoretischen Hindernisse aufzuzeigen, die das Experimentieren solcher Verhaltens- / Kognitionsphänomene bei Pflanzen verhindert haben könnten. ".
Und die von Mancuso vorgeschlagene Idee, Pflanzen "Rechte" oder Würde zu verleihen , die denen von Tieren irgendwie gleichwertig sind, ist für viele immer noch politisch und philosophisch schockierend. Für ihn (Frankreich Kultur,April 2019) bedeutet die Gewährung bestimmter Rechte an Pflanzen, Menschen zu verteidigen, die in Bezug auf Sauerstoff, Nahrung und die von ihnen bereitgestellten biologisch abbaubaren Fasern usw. vollständig von ihnen abhängig sind. Wenn der Mensch auf einen anderen leblosen Planeten auswandern soll, muss er dies mit anderen Organismen tun, einschließlich Pflanzen, von denen wir völlig abhängig sind. Die Menschheit hat daher ein Interesse daran, dass das Recht auch die Lebensbedingungen und die Vielfalt der Pflanzen schützt.
„ Pflanzen sind sensible Organismen, die wahrnehmen, wertschätzen, lernen, sich erinnern, Probleme lösen, Entscheidungen treffen und miteinander kommunizieren, indem sie aktiv Informationen über ihre Umwelt erwerben. Die Tatsache, dass viele komplexe Verhaltensmuster von Pflanzen kognitive Fähigkeiten aufweisen, die normalerweise menschlichen und nichtmenschlichen Tieren zugeschrieben werden, wurde jedoch nicht vollständig untersucht. Dieser Artikel soll die theoretischen Hindernisse aufzeigen, die das Experimentieren mit solchen Verhaltens- / kognitiven Phänomenen bei Pflanzen verhindert haben könnten. "