Özlem Yilmaz Silverman

While plants provide some of the most interesting cases for individuality related problems in philosophy of biology (e.g. Clarke 2012; Gerber 2018), no work has examined plant indi- viduality through specifically focusing on physiological processes, a lacuna this paper aims to fill. We think that different domains of biology suggest different approaches and our specific focus on physiological processes, such as plant hormone systems and source-sink balance regulations, will help to identify coordinated systems at different scales. Identifying physiological individuals is crucial for a wide range of research in plant biology, including re- search on plant nutrition, transport and accumulation of nutrients in edible parts, and plant responses to various stress conditions such as plant diseases and changing abiotic conditions. Although plants do produce systemic responses to local stimuli (e.g. a sudden wound on one leaf can result in a whole plant response), considering them as individuals is (often) problematic. They are highly modular organisms, and they can grow vegetatively, consti- tuting clones of what seem superficially to be individual organisms. Moreover, as with animals, there are problems raised by their symbiotic relations to micro-organisms, most notably the mycorrhiza, through which they may be connected to other plants. We argue that coordinated plant systems can be distinguished at multiple scales from a physiological perspective. While none of these is a unit that must be necessarily called “the individual,” they offer integrated approaches for various research problems in plant science.

Special issue: Pre ́cis and Commentaries on Veit’s ‘Animal Consciousness’ Abstract: Facing stress and producing stress responses are crucial aspects of an organism’s life and the evolution of both its species and of the other species in its environment, which are co-evolving with it. Philosophers and biologists emphasize the importance of environmental complexity and how organisms deal with it in evolution of cognitive processes. This article adds to these discussions by highlighting the importance of stress physiology in processes connected to plant cognition. While this article supports the thesis that life means cognizing (i.e., sensing the environment, arranging internal processes according to that perception, and affecting the environment with its actions), it also emphasizes that there are various kinds of organisms. In this regard, plant cognition is not animal cognition. However, given both the variety and continuity in evolutionary processes and the similarities even between the distantly related organisms in the tree of life, I argue that it is usually useful to consider and compare physiological and molecular mechanisms in plants and animals as well as the concepts and research processes in animal and plant science. Although the “pathological complexity” thesis that Veit (2023) presents is fruitful in considering the evolution of consciousness and cognition, I argue that, when thinking of biological processes in relation to cognition, stress can be a helpful concept (maybe even as suitable as pathological complexity) in thinking of organisms’ responses to environmental complexity and their adaptation and acclimation processes.

Bu makale, yazarın daha önce İngilizce olarak yayınlanmış kitap bölümünü Türkçeye çevirip genişletmesiyle hazırlanmıştır. Özet: Filozoflar yaşamla ilgili düşündüklerinde, bunu genellikle hayvanlar üzerinden yapmaya meyillidirler; bitkiler, çalışmalarında çoğunlukla arka plandadır, nadiren çalışmaların merkezinde oldukları görülür. Oysaki bitkiler, ekosistemlerin hayati derecede önemli parçalarıdır ve bitki yaşamı, bitki ve çevresi arasındaki etkileşimin çok ilginç halleri de dahil olmak üzere eşsiz süreçler içerir. Bitki biyolojisi, biyoloji felsefesi derslerinde önemli bir yere sahip olmalıdır. Ancak böylece öğrenciler, organizmaların ve organizma-çevre etkileşimlerinin kompleksite ve dinamikliğini, doğadaki çeşitliliği ve genel olarak, yaşamın süreçlerini daha zengin, kapsamlı ve iyi bir şekilde öğrenebilirler. Bunların yanında, bitkilere yeterli ilginin gösterilmesi, biyoloji felsefesinde bireylik, organizasyon ve hastalık gibi birçok konuda yeni ve ilginç yaklaşımlar sağlayacaktır. Bu tezi desteklemek için, bitki-çevre etkileşimi ile ilgili üç konu örnek olarak ana hatlarıyla anlatılacak ve bu konuların felsefi yansımaları açıklanacaktır. Birbirleriyle ilişkili olan bu üç konu: Büyüme, bitki hormonları ve bitki-bitki mikrobiyom etkileşimleridir. Bu konular; bireylik, sistem düşüncesi ve holobiyont tartışmaları gibi biyoloji felsefesindeki temel konulara önemli yaklaşımlar sunar.

This essay argues for the importance of an organismic perspective in plant biology and considers some of its implications. These include an increased attention to plant-environment interaction and an emphasis on integrated approaches. Furthermore, this essay contextualizes the increased emphasis on the concept of organism in recent years and places the concept in a longer history. Recent developments in biology and worsening environmental crises have led researchers to study plant responses to changing environments with whole plant approaches that situate plants in their environments, emphasizing the intricate and dynamic interaction between them. This renewed attention to the organism recalls the debates of the early twentieth century, when organicism was one of the three main frameworks in biology (along with vitalism and mechanism). Some scholars see this renewed importance today as a “return” of this earlier period. This essay argues that including insights from plant biology will benefit philosophy of biology research that examines the concept of organism and organicism now and in earlier periods. A comprehensive account of the concept of organism should involve a botanical conception of the organism as well as a zoological one (which is more frequently considered). Although this essay does not aim to present a conceptual analysis, it presents examples of how an organismic perspective can be useful for understanding concepts (such as phenotype, stress, etc.) and research processes (such as experiment set-ups, data processes, etc.) in plant biology. Philosophy of biology investigations that aim at a comprehensive understanding of the concept of organism can benefit greatly from examinations of cases in plant biology, both now and in the past.

Yakın zamana kadar dominant olan Newtoncu doğa anlayışı doğa bilimlerindeki gelişmelerle ciddi olarak eleştirilmeye başlanmıştır. Hiç kuşku yok ki bu eleştirel dönüşüm sürecinin başlangıcında Einstein ve Schrödinger fiziği vardır. Buna bağlı olarak biyolojide geçtiğimiz yüzyılın başından günümüze kadar gerçekleşen gelişmeler (evrimsel biyoloji, genetik, epigenetik, moleküler biyoloji, gelişim biyolojisi, ekoloji, fizyoloji konularıyla ilgili değişim ve gelişimler) biyolojinin temel kavramları olan fenom, genom ve çevre’deki değişimleri de içermektedir. Yeni bir doğa kavrayışını da beraberinde getiren bu süreçte biyoloji, bize canlıların çevreleriyle sınırları net olmayan ve kompleks etkileşimleri üzerinden kendilerini dinamik bir halde sürekli olarak organize eden sistemler olduğunu söylemektedir. Canlıların, değişimini gözlemleyebileceğimiz kadar hızlı olan özellikleri de uzun süreler boyunca stabil halde gözlemlediğimiz özellikleri de süreçlerden oluşmaktadır. Canlılara ait tüm özellikler (fenomlar ve genomlar) kompleks bir ağ oluşturan diğer akışlarla etkileşimleri içinde akmaktadır. Bu yüzden, bir fenotipik özelliği etraflıca açıklama iddiasıyla yola çıkılıp, buna rağmen araştırmanın ve sonucundaki açıklamanın tek yönlü (sadece tek bir tür parametreyi dikkate alarak ve bir parametreye özellikle yoğun vurgu yaparak) yapılması sorunludur. Çünkü fenom, ancak bütüncül bir yaklaşımla ve fenom oluşumunun kompleksite ve dinamizm özelliklerinin farkında olarak etraflıca açıklanabilir. Bir fenotipik özelliğin etraflıca açıklanması iddiasının olmadığı durumlarda (ki standart bir biyoloji araştırması çoğunlukla bu iddiada değildir), sadece bir parametre dikkate alınabilir ve bu durum son derece anlaşılırdır. Bilim insanları her durumda (fenotipik özelliği hem etraflıca inceleme hem de tek bir parametreyle etkileşimini inceleme durumlarında) fenom oluşumunun kompleksite ve dinamizm özelliklerinin farkında olmalıdırlar ve açıklamaları da araştırma süreçleri de bu farkındalığı içermelidir. Burada araştırmacının zihnini belirleyen soru şudur: doğa bütünsel, stabil ve mekanik nedenselliğin egemen olduğu bir varlıklar alanı mıdır yoksa parçaların birbirleriyle sürekli etkileşerek yeni uyumlar ve ilişkiler geliştirdiği karmaşık ve akışkan varlıklar topluluğu mudur? Bu soruya karmaşıklık, akışkanlık, karşılıklı etkileşim ve uyum üzerinden cevap verilirse üzerine odaklanılacak olan kavram ne varlık ne fenomen, fakat süreçtir. Nitekim süreç felsefesi, biyolojideki felsefi problemler ve kavramsal incelemeler için çok kullanışlıdır. Bu durumun iki temel nedeni: 1) biyolojinin konusu olan şeylerin temel olarak süreçler olması ve 2) bilim insanlarının araştırmaları sırasında süreçler üzerinden akıl yürütmeleri ve bu yolla kavramları kullanmaları, açıklamalara, bilgiye ulaşmalarıdır. Bu çalışma, bu iki temel unsuru göz önünde bulundurarak ortaya çıkan yeni biyolojinin beraberinde getirdiği ve yeni imkanlar sunan yeni bir doğa anlayışına odaklanmıştır. Bu yeni doğa anlayışı, mekanik ve statik olmaktan ziyade kendi içinde stabil ama bütünüyle dinamik doğa anlayışıdır.

This is an article in Thomas J.J. McCloughlin (Ed.) The Nature of Science in Biology: A Resource for Educators. Graphikon Teo, Dublin. Abstract: Philosophers usually tend to think of animals when they think about life, plants often only appear in their works as on the margins, in the background; they are rarely in the centre. However, plant life involves unique processes, including remarkable modes of interaction between plants and their environments. Needless to say, plants are vital parts of ecosystems. Serious attention to plants provides novel and interesting perspectives on many topics in philosophy of biology, including individuality, organisation and disease. Plant biology should have a substantial part in philosophy education. To support this assertion, this paper briefly describes three topics related to plant-environment interaction and explains some of their philosophical implications. These topics are growth, plant hormones and plant-plant microbiota interactions, all of which present crucial aspects related to some prevalent topics in philosophy of biology such as individuality, systems thinking, and holobiont.

Felsefe tarihinin hiç şüphesiz en önemli filozoflarından biri olan Aristoteles (M.Ö. 384-322), aynı zamanda bilim tarihinin de en önemli kişilerindendir. Yaşadığı dönemde henüz bilim ve felsefe ayrılmamıştır; bununla birlikte Aristoteles, bilimsel ve sistemli düşünmenin, örnekleme yapmanın, bilim insanının doğaya öğrenmek için yaklaşmasının ilkelerini, ilk kez bu derece düzenli şekilde ortaya koyan kişi olmuştur. Dört neden kuramı söz konusu ilkelerin temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada günümüz biyolojisinin en kapsamlı tartışmalarından biri olan ‘fenotipin ne olduğu ve nasıl oluştuğu’ konusunun, Aristoteles’in dört neden kuramı ile ilişkisi incelenmiştir. Genotip, fenotip ve çevrenin son derece karmaşık yolları içeren etkileşim ağı, araştırılması için birden fazla nedensel sorgulamayı gerektirir ki bu sorgulama bir anlamda Aristoteles’in dört neden kuramının, maddi, formel ve fail nedenlerinin bir arada sorgulanmasına benzerdir.

Çevre sorunlarının katlanarak arttığı ve biyoloji biliminin büyük sıçramalarla geliştiği günümüzde organizma kavramının incelenmesi, hem kendi doğamızı (dolayısıyla da diğer canlılarla etkileşimlerimizi) hem de günümüz biyolojisindeki değişimleri daha iyi anlayabilmemiz için faydalı olacaktır. Bu çalışma, organizma kavramını özellikle organizma-çevre etkileşimi üzerinden inceleyerek günümüz biyolojisindeki önemini vurgulayacaktır. Organizma kavramı özellikle Modern Sentezden, Genişletilmiş Evrimsel Senteze geçişle birlikte ayrı bir önem kazanmıştır. Köklerini yirminci yüzyılın başlarındaki organizma-merkezci biyolojiden alan bu kavramın gelişimi, son birkaç on yıldır biyoloji biliminde gerçekleşmiş olan gelişmelerle (özellikle gelişim biyolojisi, sistem biyolojisi ve ekoloji dallarında) iyice dinamikleşmiştir. Organizma kavramının gelişimini incelemek sadece biyoloji biliminin felsefesi açısından değil, bunun yanında, insan olarak kendi biyolojik varlığımızı -organizma- ve çevremizle (hem abiyotik hem de biyotik) olan etkileşimlerimizi, tekrar düşünmek açısından değerlidir.

A phenome occurs through the many pathways of the complex net of interaction between the phenome and its environment; therefore researching and understanding how it arises requires investigation into many possible causes that are in constant interaction with each other. The most comprehensive investigations in biology are the ones in which many biologists from different sub-areas—evolutionary biology, developmental biology, molecular biology, physiology, genetics, epigenetics, ecology—have collaborated. Still, biologists do not always need to collaborate or look for the most comprehensive explanations. A more standard investigation in biology occurs within a single subarea, and uses well-defined experiments with very specific conditions. This paper is about causation and related explanation in plant phenome research and its relevance to Aristotle’s Theory of Four Causes. I argue that there are causes which resemble Aristotle’s formal, material, and efficient causes in phenotype explanation and occurrence; but causes which resemble Aristotle’s final causes occur in phenotype explanation only, not in the occurrence.