di Predrag Slijepcevic, Brunel University London, 28 settembre 2017 (traduzione in italiano in coda)

In the philosophy of science there is a segment, not so familiar, but with sufficient identity that it deserves the name: evolutionary epistemology (EE). One of the goals of EE is to explain how biological organisms understand their environment and respond to changes in it. In other words, how the biological organisms “know”.

The novelty that EE offers is the demolition of exclusivity. Intelligence is not only a human trait but a feature of all biological organisms from bacteria to whales. The exact number of biological species on the planet is unknown. One recent estimate suggests that about 9 million species currently inhabit the biosphere. This figure refers exclusively to non-microbial organisms. Estimates of the number of microbial species go up to a trillion!Attributing intelligence to bacteria for example, may not satisfy cognitive puritans who believe in the primacy of human intelligence. But scientists such as a prominent microbiologist, James Shapiro, from the University of Chicago, are ready to risk their own reputation to defend the basic principles of EE. Professor Shapiro thinks that: “… bacteria are far more sophisticated than human beings at controlling complex operations.” In the same paper, Shapiro writes: “… our status as the only sentient beings on the planet is dissolving as we learn more about how smart even the smallest living cells can be.”

EE makes pragmatic steps forward, quietly but surely, thanks to persistent naturalists who do not pay much attention to scientific trends, nor to the philosophy of science. (“The philosophy of science is as useful to scientists as ornithology is to birds” Richard Feynman).

Befriending honeybees

When you look at another professor, Thomas Seeley and his research on honeybees, you are tempted to conclude that he is not trendy enough. Modern biology values disproportionately its molecular segment, which according to leading scientists is the key to understanding biological mechanisms useful for medicine, for example.

Unlike molecular biologists, Seeley is developing friendship with very smart living beings – the honeybees. His laboratory is the green field with lots of flowers. He uses simple, old-fashioned and cheap instruments for capturing, marking and monitoring honeybees. It is tempting to say this kind of work will never get him the reputation reserved for Nobel Prize winning molecular biologists.

Yet, the work of Seeley and his colleagues was awarded last year by one of the most important scientific institutions in America: AAAS. In short, the group of engineers noticed an analogy between how the honeybee colony distributes workers to collecting nectars from floral patches by listening to Professor Seeley’s radio talk, and how internet server capabilities are distributed according to the needs of individual websites. They contacted Seeley and after a serious mathematical work, the “honeybee algorithm” was born. Intelligence of the honeybee colony served as a source of innovation for solving the problem of human technology. The economic benefit that the c brought to the internet hosting companies is estimated at around $ 10 billion!

There are other examples of intelligence from the EE repository that may be useful in solving our technological problems. I will try to identify some of them and present them on this blog. However, in the rest of the article I want to focus on one weakness of EE.

Plant intelligence

EE has at least two programs. One program is exclusively interested in cognitive processes ranging from those practiced by bacteria to the higher animal analogues. The formal name of the program is EEM or the Evolution of Epistemological Mechanisms. There is no unity within the EEM. There are disagreements between Neo-Darwinists, for example, and new sub-groups led by young scientists who are increasingly discovering the weaknesses of Neo-Darwinism.

The second EE program is interested in elements of human culture: how ideas and scientific theories developed in the light of the metaphor of evolutionary biology. The formal name of this program is EET or the Evolution of Epistemological Theories. A leading proponent of this programme was philosopher Karl Popper.

When the EEM principles are taken to the extreme, the consequence is that the whole evolution can be seen as a cognitive process. One of the consequences is the concept of microbial WWW and the Internet of Living Things described in an earlier article. If we accept for the moment the hypothesis that evolution is a cognitive process, it would be useful to sketch out a hierarchy of organisms on the basis of their representation in the biosphere so that we can get an idea which evolutionary cognitive forms dominates the biosphere.

Data in the scientific literature suggest that two groups of organisms dominate the planetary land: plants and microbes. Plants have the highest biomass on Earth’s land. If their biomass is presented as 100%, then microbes reach between 60% and 100% of plant biomass according to older estimates. However, more recent estimates suggest only that the figure of the microbial biomass relative to the plant biomass may be lower than 60%.

Interestingly, the plant biomass exceeds the animal biomass 1,000 times. So, estimates unambiguously suggest that plants dominate the planetary land. Microbes follow behind them. All animals together do not exceed the threshold of 1% of the plant biomass equivalent. One botanist suggests that compared to plants, we only exist “in traces”.

Here we come to an interesting paradox. The expectation is that a group of organisms with the largest biomass, i.e. plants, will be recognized as a legitimate grouping within the EES program. However, the literature on which the EES is based mainly refers to people, animals, and sometimes microbes as practitioners of intelligent behaviour. Plants are ignored. Two prominent botanists, Stefano Mancuso and František Baluška, often emphasize this prejudice in their works. The roots of the prejudice are deep and present in everyday language. The term “vegetate”, for example, means to live passively as a plant. Passivity of vegetation does not associate with intelligent behavior. The prejudice is due to the fact that plants, in contrast to animals, do not possess the brain or at least the equivalent of a rudimentary nervous system. How to expect intelligent behavior from multicellular organisms without brain? Another prominent botanist, Anthony Trewavas, calls this prejudice “brain chauvinism”.

Mancuso, Baluška, Trewavas and other botanists patiently fight this prejudice. They are reminding us that Charles Darwin believed in plant intelligence. Namely, it is not widely known that Darwin thought that the equivalent of the plant brain is in the plant root. His book, The Power of Movement in Plants, contains the seed of a botanical hypothesis known as the root-brain hypothesis.

Let us hope that “brain chauvinism” will not stop us from recognising that plants are intelligent in a way different from us.

Traduzione:

Nella filosofia della scienza c’è un segmento, non così familiare, ma con sufficiente identità che merita il nome: epistemologia evolutiva (EE). Uno degli obiettivi di EE è quello di spiegare come gli organismi biologici comprendano il loro ambiente e rispondano ai suoi cambiamenti. In altre parole, come gli organismi biologici “sanno”.

La novità che la EE offre è la demolizione dell’esclusività. L’intelligenza non è solo un tratto umano, ma una caratteristica di tutti gli organismi biologici dai batteri alle balene. Il numero esatto di specie biologiche sul pianeta è sconosciuto. Una stima recente suggerisce che circa 9 milioni di specie attualmente abitino nella biosfera. Stima che si riferisce esclusivamente agli organismi non microbici. Le previsioni per il numero di specie microbiche vanno fino a un trilione!

Attribuire ad esempio l’intelligenza ai batteri, non può soddisfare i puritani cognitivi che credono nel primato dell’intelligenza umana. Ma scienziati come l’illustre microbiologo, James Shapiro, dell’Università di Chicago, sono pronti a rischiare la propria reputazione per difendere i principi fondamentali dell’EE. Il professor Shapiro pensa che: “… i batteri sono molto più sofisticati degli esseri umani nel controllo di operazioni complesse”. Nello stesso paper, Shapiro scrive: “… il nostro stato  di unico essere senziente del pianeta si sta dissolvendo mentre scopriamo di più su come possano essere intelligenti anche le più piccole cellule viventi”.

La EE fa progressi pragmatici, tranquillamente ma sicuramente, grazie a persistenti naturalisti che non prestano molta attenzione alle tendenze scientifiche, né alla filosofia della scienza. (“La filosofia della scienza è tanto utile agli scienziati quanto l’ornitologia è agli uccelli” Richard Feynman).

Guardando ad un altro professore, Thomas Seeley e alla sua ricerca sulle api, si è tentati a concludere che essa non sia abbastanza trendy. La moderna biologia valuta in modo sproporzionato il suo segmento molecolare, che secondo i principali scienziati è la chiave per comprendere meccanismi biologici utili per la medicina, ad esempio.

A differenza dei biologi molecolari, Seeley sta sviluppando l’amicizia con esseri viventi molto intelligenti, le api. Il suo laboratorio è il campo verde pieno di fiori. Utilizza strumenti semplici, vecchi e economici per catturare, marcare e monitorare gli api. È tentato di dire che questo tipo di lavoro non gli darà mai la reputazione riservata ai biologi molecolari vincitori del premio Nobel.

Tuttavia, l’opera di Seeley e dei suoi colleghi è stata premiata l’anno scorso da una delle più importanti istituzioni scientifiche in America: l’AAAS. In breve, un gruppo di ingegneri, ascoltando il discorso radiofonico del professore Seeley, ha notato un’analogia tra come la colonia di api distribuisce i lavoratori a raccogliere i nettari dalle patch floreali,  ed il modo in cui le funzionalità dei server Internet vengono distribuite in base alle esigenze dei singoli siti web. Hanno contattato Seeley e dopo un notevole lavoro matematico, è nato “l’algoritmo di ape”. L’intelligenza della colonia d’api è stata una fonte di innovazione per risolvere un problema di tecnologia umana. Il beneficio economico che “the honeybee algorithm”  ha portato alle società di hosting per Internet è stimato intorno ai 10 miliardi di dollari!

Esistono altri esempi di intelligenze che possono essere utili per risolvere i nostri problemi tecnologici. Cercherò di identificare alcune di esse e presentarle su questo blog. Tuttavia, nel resto dell’articolo vorrei concentrarmi su una debolezza dell’EE.

L’EE ha almeno due programmi. Un programma è esclusivamente interessato a processi cognitivi che vanno da quelli praticati dai batteri agli analoghi degli animali superiori. Il nome formale del programma è EEM o l’Evoluzione dei Meccanismi Eepistemologici. Non c’è unità all’interno dell’EEM. Ci sono, per esempio, i disaccordi tra i neodarwinisti ed i nuovi sottogruppi guidati da giovani scienziati che scoprono sempre più le debolezze del neodarwinismo.

Il secondo programma EE è interessato a elementi della cultura umana: come idee e teorie scientifiche si sono sviluppate alla luce della metafora della biologia evolutiva. Il nome formale di questo programma è l’EET o l’Evoluzione delle Teorie Epistemologiche. Uno dei principali sostenitori di questo programma era il filosofo Karl Popper.

Quando i principi dell’EEM vengono portati all’estremo, la conseguenza è che l’intera evoluzione può essere vista come un processo cognitivo. Una delle conseguenze è il concetto di WWW microbico e dell'”Internet delle cose viventi” descritte in un precedente articolo. Se accettiamo per il momento l’ipotesi che l’evoluzione sia un processo cognitivo, potremmo stilare una gerarchia di organismi sulla base della loro rappresentanza nella biosfera in modo da poter ottenere un’idea di quali forme cognitive evolutive siano qui dominanti.

I dati della letteratura scientifica suggeriscono che due gruppi di organismi dominano la terra: piante e microbi. Le piante hanno la più alta biomassa sulla terra della Terra. Se la loro biomassa viene presentata come il 100%, allora i microbi raggiungono un valore tra il 60% e il 100% della biomassa vegetale secondo stime più datate. Tuttavia, stime più recenti suggeriscono solo che la biomassa microbica in relazione alla biomassa vegetale possa essere inferiore al 60%. Così, le stime suggeriscono inequivocabilmente che le piante dominano la terra planetaria. I microbi seguono dietro di loro. Tutti gli animali insieme non superano la soglia dell’1% dell’equivalente della biomassa vegetale. Un botanico suggerisce che, rispetto alle piante, esistiamo solo “in tracce”.

Qui arriviamo ad un paradosso interessante. L’aspettativa è che un gruppo di organismi con la più grande biomassa, cioè piante, sarà riconosciuto come un gruppo legittimo all’interno del programma EES. Tuttavia, la letteratura su cui si basa la EES si riferisce principalmente a persone, animali e talvolta ai microbi come portatori di comportamenti intelligenti. Le piante vengono ignorate. Due importanti botanici, Stefano Mancuso e František Baluška, spesso sottolineano questo pregiudizio nelle loro opere. Le radici dei pregiudizi sono profonde e presenti nel linguaggio quotidiano. Il termine “vegetare”, per esempio, significa vivere passivamente come una pianta. La passività della vegetazione non è associata al comportamento intelligente. Il pregiudizio è dovuto al fatto che le piante, in contrasto con gli animali, non possiedono il cervello o almeno l’equivalente di un sistema nervoso rudimentale. Come aspettarsi un comportamento intelligente da organismi multicellulari senza cervello? Un altro botanico prominente, Anthony Trewavas, chiama questo pregiudizio “sciovinismo del cervello”.

Mancuso, Baluška, Trewavas e altri botanici combattono pazientemente questo pregiudizio. Ci ricordano che Charles Darwin ha creduto nell’intelligenza delle piante. Non è ampiamente noto che Darwin riteneva che l’equivalente del cervello vegetale fosse nella radice della pianta. Il suo libro, The Power of Movement in Plants, contiene il seme di un’ipotesi botanica nota come ipotesi di radice-cervello. Speriamo che “lo sciovinismo del cervello” non ci impedisca di riconoscere che le piante sono intelligenti in un modo diverso da noi.

fonte dell’articolo: BLOG BY PREDRAG SLIJEPCEVIC, http://www.biocivilizations.com/the-honeybee-algorithm/