دانلود رایگان ترجمه مقاله نقش درک حسی گیاه در واکنش متقابل گیاهان و حیوانات – Academic Journals 2015

مقالات انگلیسی و ترجمه های فارسی رایگان با فرمت PDF آماده دانلود رایگان میباشند

همچنین ترجمه مقاله با فرمت ورد نیز قابل خریداری و دانلود میباشد

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

فهرست مقاله:

چکیده
مقدمه
مکانورسپشن (پاسخ گیاه به لمس و صدا)
گیاهان گوشتخوار
تشخیص گیاهخواران
تعاملات گیاه -گرده افشان
حسگر شیمیایی تماسی (پاسخ به نشانه های شیمیایی)
نشانه های مرتبط با موقعیت تخم گذاری
نشانه های مربوط به تغذیه حشرات
کمورسپشن بویایی (پاسخ به نشانه های بویایی)
سیگنالینگ اتیلن
سیگنالینگ فرار گیاه به گیاه
پاسخ گیاهی به بوی حشرات
جمع بندی افکار

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

مقدمه
انسانها لزوما همه چیزهای زندگی را از طریق لنز تجربه خود مشاهده می کنند و این تعصب مفهومی غیرقابل اجتناب، منبع گمراه کننده ای در زیست شناسی است. این مسئله باعث ایجاد تمایل طبیعی در میان دانشمندان و غیر دانشمندان، به طور یکسان؛ برای قائل شدن جنبه های انسانی برای گونه های غیر انسانی با برخی از عواقب ناگوار (Abelson، 1974؛ کندی، 1992) می شود. اما همچنین می تواند ما را به نادیده گرفتن شباهت های اساسی بین انسان و سایر موجودات، که شیوه زندگی آنها در نگاه اول ممکن است کاملا متفاوت از ما به نظر برسد، سوق دهد. جای تعجب نیست که هر دو نوع خطا در مطالعه گیاهان به طور کامل نشان داده شده است و شاید بیشتر از همه این خطاها در رابطه با توانایی های ادراکی و حساسیتی گیاهان وجود داشته باشد. از یک طرف، شیوه زندگی بدون تحرک گیاهان، باعث نامفهوم شدن راه های بی شماری می شود که گیاه به طور فعال محیط را درک و به آن پاسخ می دهد ، مثلا پاسخ ها اغلب مستلزم تغییرات فیزیولوژی داخلی- مانند شیمی برگ یا فلوئوم هستند که تقریبا غیر قابل مشاهده هستند (برای انسان) ، و همچنین تغییرات در رشد و توسعه که به آسانی قابل تشخیص هستند، اما در بازه زمانی خیلی آهسته ، که برای مشاهده معمولی طولانی است . در واقع ارسطو، که مطالعه سیستماتیک زیست شناسی را پایه ریزی کرد، تصور می کرد که گیاهان ظرفیت ادراک حسی را ندارند و این عدم وجود ادراک، آنها را از حیوانات و انسان ها جدا می کند، و این طور استدلال می شود که “گیاهان بدون حس زندگی می کنند، و به واسطه این حس است که ما حیوان را از آنچه که حیوان نیست تشخیص می دهیم (ارسطو، 1984). از سوی دیگر، انسان ها تقریبا همیشه با نمونه هایی از گیاهان که واکنش ها و رفتارهای حسی “مشابه حیوانات” نشان می دهند، مانند حرکات سریع برخی گونه های گیاهی گوشتخوار ، محسور شده اند . این شگفتی ممکن است در روانشناسی انسانی ریشه های عمیق داشته باشد، زیرا اهمیت مفاهیم انسان شناختی و شرطی های خلاف واقع و فراطبیعی، منجر به نقض دسته بندی های هستی شناسی شهودی که انسان ها از اولین مراحل رشد شناختی تشخیص می دهند (Boyer، 1996، 2001) شده است. و این ممکن است توضیح دهد که چرا ادعاهای بدون پشتوانه تجربی و خیالی در مورد زندگی درونی، به قول معروف، پیچیده گیاهان، اغلب برجسته هستند و همانطور که در زیر بحث شده است، گاهی اوقات قرار گیری آن در تخیل عمومی مشکل ساز است.
اوج شبه علم گیاه شناسی احتمالا در اواسط دهه 70 میلادی بوده است که در انتشارات “زندگی رمزی گیاهان” منتشر شده است: یک گزارش جالب توجه در مورد روابط فیزیکی، احساسی و معنوی میان گیاهان و انسان (Tomkins and Bird، 1973)، که طیف وسیعی از تحقیقات را در بر می گیرد تا ظرفیت های ادراکی، روانی و توانایی های عاطفی گیاهان را مورد توجه قرار دهد. این کتاب پرفروش نیویورک تایمز است که به چندین زبان خارجی ترجمه شده است و همچنان تا این تاریخ در حال چاپ است – همچنین الهام بخش فیلم مستند 1979 با همین نام است.
این به طور غالب کار Cleve Backster را برجسته می کند، Cleve Backster کارشناس بازجویی سابق CIA بود که از تجهیزات پلی گراف برای اندازه گیری تغییرات مقاومت الکتریکی برگ های گیاه استفاده می کرد و ادعا کرد که الگوهایی را ثبت کرده که پاسخ های عاطفی به شرایط مختلف آزمایشی، از جمله تهدیدات آسیب علیه گیاه یا سایر ارگانیسم های نزدیک، نشان میدهد. بکستر ادعا کرد که گیاهان قادر به “درک ابتدایی “حالت های عاطفی انسان” و همچنین استرس در سایر موجودات بودند (Backster، 1968). کتاب دوم که در همان سال منتشر شد، “صدای موسیقی و گیاهان” (Retallack، 1973)، آزمایشهایی را برای بررسی اثرات سبکهای مختلف موسیقی بر روی رشد و سلامتی گیاهان توصیف کرد (گیاهان Retallack به نظر میرسد موسیقی کلاسیک را به راک ترجیح می دهند، اما عمدتا نسبت به موسیقی کانتری و وسترن بی تفاوت بودند).
علیرغم فقدان واضح دقت علمی (به عنوان مثال شواهدی که در مطالعات تجربی بررسی شده در مجلات علمی اصلی منتشر شده است) کارهایی نظیر آنچه که در بالا توضیح داده شد، توجه عمومی و مطبوعات مردمی را به این نکته جلب کرد که بسیاری از دانشمندان معتبر مجبور به پاسخ گویی بودند (به عنوان مثال Abelson، 1974؛ گالستون، 1975؛ گالستون و Slayman، 1979). مجله علمی پژوهشی Science یک آزمون از فرضیه ادراک اولیه را منتشر کرد (Backster، 1968) که تکنیک های یکی از بهترین تجربیات Backster را تکرار کرده بود ، اما به طرز ناخوشایندی، هیچ واکنش گیاهی قابل تشخیصی به مرگ دسته جمعی(توسط جوشاندن ) میگوهای آب شور مشاهده نکرد (Horowitz و همکاران، 1975). در همین حال، یک هیئت زیست شناسان در نشست سالانه 1975 انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم، ادعاهای مربوط به احساسات گیاهی را مورد بررسی قرار داد و آنها را از لحاظ علمی غیر قابل تحمل محسوب می کرد، و یکی از اعضای آن، برای شکاف بین آنچه که دانشمندان به آن باور دارند و آنچه که عموم به آن اعتقاد دارند ، تاسف می خورد (سنت پترزبورگ تایمز، 1975). از دیدگاه امروزی، این ممکن است که به برخی از گمراهی ها دامن بزند، تا به دانشمندان پیشرو و نشریات علمی دهه 1970 فکر کنند که وقت و فضای زیادی را برای تبیین ادعاهای پوچ درباره روانشناسی عاطفی گیاهان خانگی اختصاص دادند. اما این توجه، حاصل نگرانی به جا در مورد انتشار وسیع عمومی ادعاهای شبه علمی بی اساس بود. علاوه بر این، مقداری شبه وجود دارد که توجه گسترده به این بحث توسط جامعه علمی عمومی ،ادراک تحقیقات علمی درست در مورد توانایی ادراک و حس گیاهان را تحت تاثیر قرار می دهد و با شک و تردید در مورد این موضوع گاهی اوقات مانع پیشرفت های علمی در این حوزه می شود (همانطور که در ادامه بحث می شود). این تاریخچه همچنین زمینه مهمی برای بحث های اخیر و در حال انجام در مورد اینکه آیا گیاهان ممکن است به نوعی “رفتار هوشمندانه” و یا حتی برخی از فرم های ابتدایی از “آگاهی ” را از خود بروز دهند، فراهم می کند.
این بحث ها در محدوده تحقیقات قانونی علمی و استدلال قرار می گیرند و رک و پوست کنده، اغلب بر نکات معنایی و تفسیری بیشتر از تفاوت های حقیقی در زمینه های واقعیات علمی، با محققانی که قصد تکیه بر پیچیدگی واقعی و کمالی که گیاهان در در پاسخ به شرایط محیطی نشان می دهند (مانند Trewavas، 2002، 2003؛ Brenner et علی، 2006؛ Trewavas و Baluška، 2011) تکیه دارند، در حالی که دیگران بر احتیاط در برابر ادعاهای گسترده و مهیج و استفاده از اصطلاحاتی که ممکن است منجر به سوء تفسیر شود، تاکید می کنند (مثلا Alpi et al.، 2007؛ Struik et al.، 2008؛ Olsson and Forkman، 2012).
به نظر می رسد واضح است که توانایی ادراک گیاهان در جایی بین افراطهای که در بالا مشخص شده اند، جای دارند. گیاهان مشابه تصورات عاطفی Cleve Baxter نیستند، اما هیچ یک از آنها ماشین های بی معنی نیستند که ارسطو و دیگران ممکن است به آنها اعتقاد داشته باشند. در واقع، بر خلاف اکثریت قریب به اتفاق گونه های حیوانی، که قادر به هدایت حرکت خود در طی حداقل دوره ای از چرخه زندگی خود هستند و در نتیجه می تواند به دنبال محیط های مطلوب و یا فرار از شرایط نامطلوب، حرکت کنند ، در مراحل رشد گیاهان، گیاهان باید خود را با شرایطی که در آن مکان خاص که در آن ریشه دارند و با طیف وسیعی از تغییرات زیست محیطی در آن محل که در طی عمر خود با آن مواجه می شوند، تطبیق دهند. در نتیجه، گیاهان به تغییرات محيطی عمدتا از طريق انعطاف پذیری در رشد و تکامل واکنش نشان می دهند و گیاهان اغلب در مورفولوژي و فيزيولوژي خود نسبت به حیوانات انعطاف بسیار بیشتری نشان می دهند. چنین سازگاری به توانایی تشخیص یا پیش بینی تغییر شرایط محیطی و پاسخ دادن به آن بستگی دارد (Casal et al.، 2004). بنابراین، جای تعجب نیست که پیشرفت های اخیر و در حال انجام در مطالعه زیست شناسی گیاهان، فهم بیشتری را برای پیچیدگی و پیشرفت توانایی های ادراکی گیاهان به دست آورده اند.
از آنجایی که گزارش جامع از این توانایی ها فراتر از محدوده کار فعلی است، این مقاله به طور خلاصه تمرکز بیشتری بر خلاصه دانش فعلی در مورد نقش ادراک حسی گیاه در میانجیگری روابط میان گیاهان و حیوانات، از جمله حشرات گیاه خوار ،که یکی از مهمترین عوامل استرس زیستی زیست محیطی است که در گیاهان اکثر اکوسیستم های زمینی دیده می شود و به ویژه به دلیل ارتباط آنها با کشاورزی بشر، مورد بررسی قرار می گیرد.

بخشی از مقاله انگلیسی:

Introduction

Humans necessarily view all living things through the lens of our own experience, and this unavoidable conceptual bias has been a frequent source of confusion in biology. It gives rise to a natural tendency, among scientists and non-scientists alike, to anthropomorphize non-human species, with sometimes unfortunate consequences (Abelson, 1974; Kennedy, 1992). But it can also lead us to overlook underlying similarities between humans and other organisms, whose ways of living may seem at first glance to be utterly different from our own. Not surprisingly, both types of error have been amply represented in the study of plants, and perhaps nowhere more so than in relation to plants’ perceptual and sensory capabilities. On one hand, plants’ sedentary lifestyle tends to obscure the myriad ways in which they actively perceive and respond to their environments, as the responses frequently entail changes in internal physiology—such as leaf or phloem chemistry—that are relatively imperceptible (to humans), as well as changes in growth and development that are more readily apparent, but which unfold on timescales too slow to be seen by casual observation. Indeed Aristotle, who arguably founded the systematic study of biology, thought that plants lacked the capacity for sensory perception and that this absence set them apart from animals and humans, arguing that ‘plants live without sensation, and it is by sensation that we distinguish animal from what is not animal’ (Aristotle, 1984). On the other hand, humans are almost invariably fascinated by examples of plants that exhibit ‘animal-like’ sensory responses and behaviours, such as the rapid movements exhibited by some carnivorous plant species. This fascination may have deep roots in human psychology, as the salience of anthropomorphic and other counterfactual and supernatural concepts has been attributed to the violation of intuitive ontological categories that humans recognise from the earliest stages of cognitive development (Boyer, 1996, 2001). And it may explain why fanciful and empirically unsupported claims about the purportedly complex inner lives of plants have often gained a prominent and, as discussed below, occasionally problematic, place in the public imagination. The apogee of botanical pseudoscience probably arrived in the mid-1970s, marked by the publication of ‘The Secret Life of Plants: A Fascinating Account of the Physical, Emotional and Spiritual Relations Between Plants and Men’ (Tomkins and Bird, 1973), which summarized a wide range of ‘research’ purporting to address plants’ perceptual, psychological, and emotional capacities. This book—a New York Times bestseller that has been translated into several foreign languages and remains in print to this date—also inspired a 1979 documentary film of the same name. It prominently featured the work of Cleve Backster, a former CIA interrogation specialist who used polygraph equipment to measure changes in the electrical resistance of plant leaves and claimed to record patterns revealing emotional responses to various experimental conditions, including threats of harm against the plant or other nearby organisms. Backster also claimed to show that plants were capable of extra-sensory ‘primary perception’ of human emotional states, as well as stress in other organisms (Backster, 1968). A second book published the same year, ‘The Sound of Music and Plants’ (Retallack, 1973), described experiments exploring the effects of different styles of music on plant growth and wellbeing (Retallack’s plants reportedly preferred classical music to rock, but were largely indifferent to country and western). Despite a rather obvious lack of scientific rigour (i.e. evidence presented in peer-reviewed studies published in mainstream scientific journals) work such as that described above received considerable public attention and popular press coverage, to the point that many reputable scientists felt compelled to respond (e.g. Abelson, 1974; Galston, 1975; Galston and Slayman, 1979). The leading research journal Science published a test of the primary perception hypothesis (Backster, 1968) that replicated the techniques of one of Backster’s most prominent experiments but, rather unsurprisingly, found no discernable plant response to the mass death (by boiling) of brine shrimp (Horowitz et al., 1975). Meanwhile, a panel of biologists at the 1975 annual meeting of the American Association for the Advancement of Science explored claims regarding plant sentience and deemed them scientifically unsupportable, with one member lamenting a ‘gap between what scientists believe and what the lay public believes’ (St. Petersburg Times, 1975). From the perspective of the present day, it may provoke some amusement to think of leading scientists and academic journals of the 1970s devoting significant time and space to debunking absurd claims about the emotional psychology of houseplants. But this attention was the product of legitimate concern about the widespread public dissemination of unfounded pseudoscientific claims. Furthermore, there is little doubt that the widespread attention paid to this debate by the general scientific community influenced the perception of legitimate scientific research on the sensory and perceptual abilities of plants, with scepticism about the topic sometimes hindering scientific advances in this area (as discussed below). This history also provides important context for recent and ongoing debates about whether plants may in some sense be said to exhibit “intelligent” behaviour or even some rudimentary form of “consciousness”. These debates play out within the context of legitimate scientific inquiry and argument— and, frankly, often pivot on semantic and interpretive points rather than substantive differences about underlying scientific facts—with investigators on one side intent on emphasizing the real complexity and sophistication that plants manifest in their responses to environmental conditions (e.g. Trewavas, 2002, 2003; Brenner et al., 2006; Trewavas and Baluška, 2011), while others urge caution against overreaching or sensational claims and the use of terminology that may lead to misinterpretation (e.g. Alpi et al., 2007; Struik et al., 2008; Olsson and Forkman, 2012). It seems clear that the perceptual capabilities of plants lie somewhere between the extremes identified above. Plants are not the emotional adepts of Cleve Baxter’s imagination, but nor are they the senseless automatons that Aristotle and others may have believed them to be. Indeed, unlike the vast majority of animal species, which are capable of self-directed movement during at least some stage of their life cycles and are thus able to seek out favourable environments or flee adverse conditions, the growing stages of plants must adapt themselves to the conditions that prevail in the particular location where they are rooted and contend with the full range of environmental variability occurring at that location over the course of their lifetime. Consequently, plants respond to environmental variability largely through plasticity in growth and development, and they frequently exhibit plasticity in their morphology and physiology far exceeding that typically exhibited by animals. Such adaptability depends critically on an ability to detect, or anticipate, changing environmental conditions and respond accordingly (Casal et al., 2004). Thus, it is hardly surprising that recent and ongoing advances in the study of plant biology are yielding an increased appreciation for the complexity and sophistication of plants’ perceptual abilities. As a comprehensive account of these abilities lies beyond the scope of the current work, the remainder of this paper will focus more narrowly on summarizing current knowledge about the role of plant sensory perception in mediating interactions among plants and animals, including insect herbivores, which represent one of the most significant biotic stressors encountered by plants in most terrestrial ecosystems, and which are particularly well studied because of their relevance for human agriculture.