TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Jaap de Roode: Hoe vlinders zichzelf genezen
Filmed:
Readability: 4.2
1,143,584 views
Net als wij worden monarchvlinders soms ziek door vervelende parasieten. Bioloog Jaap de Roode ontdekte echter iets interessants over de vlinders die hij bestudeerde -- geïnfecteerde vrouwelijke vlinders kozen ervoor om hun eieren te leggen op een specifieke plantensoort die ervoor zorgt dat hun kroost gezond blijft. Hoe weten ze welke plant ze moeten kiezen? Dit alternatieve 'vlindereffect' zou ons kunnen helpen nieuwe medicijnen te vinden voor de behandeling van menselijke ziekten.
Jaap de Roode - Biologist
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
Infectieziekten zijn nog steeds
de hoofdoorzaak
de hoofdoorzaak
00:12
So infectious diseases, right?
0
190
1530
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
van menselijk lijden
en dood wereldwijd.
en dood wereldwijd.
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
00:18
Every year, millions of people die
of diseases such as T.B., malaria, HIV,
of diseases such as T.B., malaria, HIV,
3
6197
5170
Elk jaar sterven miljoenen mensen
aan ziektes als tbc, malaria en HIV.
aan ziektes als tbc, malaria en HIV.
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
Zelfs in de VS
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
sterven er jaarlijks
duizenden mensen aan de griep.
duizenden mensen aan de griep.
Wij mensen zijn creatief, toch?
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
We hebben beschermingsmethoden
ontwikkeld tegen deze ziekten.
ontwikkeld tegen deze ziekten.
We hebben medicijnen en vaccins.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
We leren van onze ervaringen
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
en verzinnen creatieve oplossingen.
Ooit dachten we
dat wij hierin uniek waren,
dat wij hierin uniek waren,
00:41
We used to think we're alone in this,
but now we know we're not.
but now we know we're not.
11
29416
3065
maar we weten nu dat wij
niet de enige dokters zijn.
niet de enige dokters zijn.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
00:46
Now we know that there's a lot of animals
out there that can do it too.
out there that can do it too.
13
34300
3406
We weten nu dat veel dieren dit ook doen.
Het meest bekend misschien: de chimpansee.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
Niet echt anders dan de mens;
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
ze gebruiken planten
om hun darmparasieten te behandelen.
om hun darmparasieten te behandelen.
00:55
But the last few decades have shown us
that other animals can do it too:
that other animals can do it too:
17
43696
3447
Maar de laatste decennia zagen we
dat ook andere dieren dit kunnen:
dat ook andere dieren dit kunnen:
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
olifanten, egels, schapen, geiten etc.
Nog interessanter
zijn recente ontdekkingen
zijn recente ontdekkingen
01:02
And even more interesting than that
is that recent discoveries are telling us
is that recent discoveries are telling us
19
50522
3639
die aantonen dat insecten
en andere kleine dieren
en andere kleine dieren
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
met nog kleinere hersenen
ook medicatie gebruiken.
ook medicatie gebruiken.
Het probleem met infectieziekten
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
is uiteraard dat ziektekiemen
blijven evolueren
blijven evolueren
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
en dat veel van de
ontwikkelde medicijnen
ontwikkelde medicijnen
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
hun werkzaamheid verliezen.
01:19
And therefore, there is this great need
to find new ways to discover drugs
to find new ways to discover drugs
25
67976
4233
Daarom moeten we nieuwe manieren
vinden om medicijnen te maken
vinden om medicijnen te maken
die we kunnen gebruiken
tegen onze ziektes.
tegen onze ziektes.
01:24
that we can use against our diseases.
26
72209
1904
01:26
Now, I think that we
should look at these animals,
should look at these animals,
27
74113
2554
Ik denk dat we naar deze
dieren moeten kijken,
dieren moeten kijken,
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
om te leren hoe zij
hun ziekten behandelen.
hun ziekten behandelen.
01:32
As a biologist, I have been studying
monarch butterflies for the last 10 years.
monarch butterflies for the last 10 years.
29
80331
4300
Als bioloog heb ik de laatste 10 jaar
de monarchvlinder bestudeerd.
de monarchvlinder bestudeerd.
Monarchvlinders zijn bekend vanwege
hun spectaculaire verhuizingen
hun spectaculaire verhuizingen
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
elk jaar van de VS en Canada
naar Mexico.
naar Mexico.
Daar komen er miljoenen samen,
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
maar dat is niet waarom ik ze
ben gaan bestuderen.
ben gaan bestuderen.
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
Ik bestudeer de monarchvlinder
omdat hij ziek wordt.
omdat hij ziek wordt.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
Hij wordt ziek net zoals jij en ik.
En wat ze dan doen,
kan ons veel vertellen over medicatie
kan ons veel vertellen over medicatie
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugs
can tell us a lot about drugs
36
100513
2687
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
die we kunnen ontwikkelen voor mensen.
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
De parasieten waarmee
monarchvlinders besmet raken
monarchvlinders besmet raken
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
heten ophryocystis elektrocirrha;
een mondvol.
een mondvol.
Ze produceren sporen,
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
miljoenen sporen
aan de buitenkant van de vlinder,
aan de buitenkant van de vlinder,
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
zichtbaar als kleine stipjes
tussen de schubben van de vlinder.
tussen de schubben van de vlinder.
02:07
that are shown as little specks
in between the scales of the butterfly.
in between the scales of the butterfly.
42
115884
3377
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
Dit is enorm schadelijk
voor de monarchvlinders.
voor de monarchvlinders.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
Het verkort hun leven,
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
vermindert hun vliegvermogen
en kan ze zelfs doden
voordat ze volwassen worden.
voordat ze volwassen worden.
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
Een enorm schadelijke parasiet.
02:21
As part of my job, I spend a lot of time
in the greenhouse growing plants,
in the greenhouse growing plants,
48
129760
4156
Beroepsmatig breng ik een hoop tijd
door in de kassen om planten te kweken,
door in de kassen om planten te kweken,
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
want monarchvlinders
zijn enorm moeilijke eters.
zijn enorm moeilijke eters.
Als larve eten ze alleen de zijdeplant.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
Gelukkig zijn meerdere soorten
zijdeplant geschikt voor hen,
zijdeplant geschikt voor hen,
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
en al deze soorten bevatten cardenoliden.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
Deze chemicaliën zijn giftig
voor de meeste dieren,
voor de meeste dieren,
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
maar niet voor de monarchvlinder.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
Die kan de chemicaliën opnemen
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
en zo zijn eigen lichaam giftig maken
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
voor roofdieren, zoals vogels.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
Dan adverteren ze hun giftigheid
met hun mooie waarschuwingskleuren:
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
oranje, zwart en wit.
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
Tijdens mijn werk
kweekte ik in kassen
kweekte ik in kassen
verschillende soorten zijdeplanten.
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
Sommige waren giftig, zoals
de tropische zijdeplant,
de tropische zijdeplant,
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
met erg hoge concentraties
van die cardenoliden.
van die cardenoliden.
Andere waren niet giftig.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
Dan voerde ik ze aan de
monarchvlinders.
monarchvlinders.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Sommige van deze vlinders waren gezond.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
Andere vlinders waren ziek,
en ik ontdekte dat sommige
zijdeplanten medicinaal zijn.
zijdeplanten medicinaal zijn.
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
Ze verminderden de ziektesymptomen
bij de monarchvlinders.
bij de monarchvlinders.
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
Dit betekent dat geïnfecteerde vlinders
langer leven als ze deze planten eten.
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
Na deze ontdekking kreeg ik een idee.
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
Veel mensen vonden het
een idioot idee.
een idioot idee.
Ik dacht: zouden monarchvlinders
dit kunnen gebruiken?
dit kunnen gebruiken?
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
Kunnen ze deze planten
gebruiken voor zelfmedicatie?
gebruiken voor zelfmedicatie?
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
Kunnen ze dokter spelen?
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
Mijn team en ik
begonnen te experimenten.
begonnen te experimenten.
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
In de eerste serie experimenten
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
gaven we rupsen een keuze:
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
medicinale zijdeplant of gewone.
03:47
And then we measured how much they ate
of each species over their lifetime.
of each species over their lifetime.
82
215566
3620
We maten hoeveel van elke soort
ze gedurende hun leven aten.
ze gedurende hun leven aten.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
Zoals zo vaak in de wetenschap,
was het resultaat saai.
was het resultaat saai.
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
50% van het eten
was medicinaal en 50% niet.
was medicinaal en 50% niet.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
Deze rupsen deden niets
voor hun eigen welzijn!
voor hun eigen welzijn!
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Toen keken we naar volwassen vlinders.
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
Waren het misschien de moeders
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
die hun kroost medicatie toedienen?
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
Legt de moeder haar eieren
op medicinale zijdeplant
op medicinale zijdeplant
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
zodat haar nageslacht minder ziek wordt?
Bij deze experimenten
krijgen we al meerdere jaren
krijgen we al meerdere jaren
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
altijd dezelfde resultaten.
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
We stoppen een monarchvlinder
in een grote kooi,
in een grote kooi,
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
met een medicinale plant aan één kant,
en een niet-medicinale aan de andere,
en een niet-medicinale aan de andere,
04:22
a medicinal plant on one side,
a non-medicinal plant on the other side,
a non-medicinal plant on the other side,
94
250186
3483
04:25
and then we measure the number of eggs
that the monarchs lay on each plant.
that the monarchs lay on each plant.
95
253669
4576
en meten het aantal eieren
dat de vlinder op elke plant legt.
dat de vlinder op elke plant legt.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
Dan zien we altijd hetzelfde.
De vlinders prefereren
de medicinale zijdeplant.
de medicinale zijdeplant.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
Met andere woorden: deze vrouwtjes
04:39
is they're laying 68 percent
of their eggs in the medicinal milkweed.
of their eggs in the medicinal milkweed.
99
267048
3344
leggen 68% van de eieren
op de medicinale plant.
op de medicinale plant.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
Gek genoeg besmetten
ze gelijk de eieren
ze gelijk de eieren
met parasieten bij het leggen.
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
Dit is niet te voorkomen.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
Ook kunnen ze niet zichzelf genezen.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
Maar dit experiment vertelt ons
04:53
is that these monarchs, these mothers,
can lay their eggs on medicinal milkweed
can lay their eggs on medicinal milkweed
105
281680
4829
dat deze vlindermoeders hun eieren
op medicinale zijdeplanten leggen
op medicinale zijdeplanten leggen
dat ervoor zorgt dat hun
nageslacht minder ziek wordt.
nageslacht minder ziek wordt.
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
Volgens mij is dit
een belangrijke ontdekking.
een belangrijke ontdekking.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
Niet alleen omdat het iets gaafs
vertelt over de natuur,
vertelt over de natuur,
maar ook omdat het ons
wellicht iets vertelt
wellicht iets vertelt
05:08
but also because it may tell us something
more about how we should find drugs.
more about how we should find drugs.
109
296415
3686
over hoe wij medicijnen kunnen vinden.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Deze beestjes zijn heel klein
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
en wij denken dat ze erg simpel zijn.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
Ze hebben heel kleine hersenen,
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
en toch kunnen ze geavanceerde
medicatie toepassen.
medicatie toepassen.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
We weten dat zelfs tegenwoordig,
de meeste van onze medicatie
de meeste van onze medicatie
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
stamt uit natuurproducten,
waaronder planten.
waaronder planten.
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
In inheemse culturen zoeken
traditionele genezers
traditionele genezers
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
nieuwe medicijnen vaak bij dieren.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
Zo hebben olifanten ons getoond
hoe je buikpijnen verhelpt,
hoe je buikpijnen verhelpt,
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
en egels toonden de mens
een remedie tegen diarree met bloed.
een remedie tegen diarree met bloed.
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Maar ik vind het belangrijk
om behalve naar zoogdieren
met grote hersenen,
met grote hersenen,
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
ook te kijken naar deze simpele beestjes,
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
insecten die we vaak niet hoog aanslaan
met hun kleine hersenen.
met hun kleine hersenen.
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
124
337905
3971
De ontdekking dat deze beestjes
ook medicatie kunnen gebruiken,
ook medicatie kunnen gebruiken,
05:53
opens up completely new avenues,
125
341876
2479
opent compleet nieuwe deuren.
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
Ik geloof dat we ooit wellicht
menselijke ziektes zullen behandelen
menselijke ziektes zullen behandelen
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
met geneesmiddelen
die vlinders eerst ontdekten.
die vlinders eerst ontdekten.
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
Dat is volgens mij een geweldige kans,
die het waard is om na te streven.
die het waard is om na te streven.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Heel erg bedankt.
(Applaus)
06:10
(Applause)
130
358316
4505
ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - BiologistJaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly.
Why you should listen
At his lab at Emory University, Jaap de Roode and his team study parasites and their hosts. Some of the questions that intrigue them: If a parasite depends on its host's survival for its own well-being, why do so many of them cause harm? In what ways are hosts able to self-medicate in order to make themselves less desirable to parasites? And are the abilities to harm hosts — and the ability of hosts to self-medicate — favored by natural selection?
The De Roode Lab focuses on the monarch butterfly and its parasites. The team has made a fascinating discovery: that female butterflies infected by a parasite choose to lay their eggs on a specific variety of milkweed that helps their offspring avoid getting sick. De Roode hopes that this insight could lead to new approaches in medications for human beings in the future.
Jaap de Roode | Speaker | TED.com