ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - Biologist
Jaap 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.

More profile about the speaker
Jaap de Roode | Speaker | TED.com
TEDYouth 2014

Jaap de Roode: How butterflies self-medicate

Jaap de Roode: Como as borboletas se automedicam

Filmed:
1,143,584 views

Tal como nós, a borboleta-monarca também adoece, graças a um parasita nefasto. Mas o biólogo Jaap de Roode reparou numa coisa interessante nas borboletas que andava a estudar — as borboletas fêmea infetadas escolhiam pôr os ovos numa planta específica que ajudava as suas crias a não adoecer. Como é que elas sabem escolher essa planta? Pensem nisso como "o outro efeito da borboleta" — que nos pode ensinar a encontrar novos medicamentos para o tratamento de doenças humanas.
- Biologist
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio

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00:12
So infectiousinfecciosas diseasesdoenças, right?
0
190
1530
As doenças infeciosas
00:13
InfectiousInfecciosas diseasesdoenças
are still the maina Principal causecausa
1
1720
2150
ainda são a principal causa
00:15
of humanhumano sufferingsofrimento and deathmorte
around the worldmundo.
2
3870
2327
do sofrimento e morte humana
em todo o mundo.
00:18
EveryCada yearano, millionsmilhões of people diemorrer
of diseasesdoenças suchtal as T.B., malariamalária, HIVHIV,
3
6197
5170
Todos os anos, morrem milhões de pessoas
de doenças como tuberculose, malária, HIV,
00:23
around the worldmundo
and even in the UnitedUnidos StatesEstados-Membros.
4
11367
2346
em todo o mundo e até mesmo nos EUA.
00:25
EveryCada yearano, thousandsmilhares of AmericansAmericanos
diemorrer of seasonalsazonal flugripe.
5
13713
3606
Todos os anos morrem milhões
de norte-americanos com gripe sazonal.
00:29
Now of coursecurso, humanshumanos,
we are creativecriativo. Right?
6
17319
2155
Mas os seres humanos
são criativos, não são?
00:31
We have come up with waysmaneiras to protectproteger
ourselvesnós mesmos againstcontra these diseasesdoenças.
7
19474
3325
Criamos formas de nos proteger
dessas doenças.
00:34
We have drugsdrogas and vaccinesvacinas.
8
22799
1305
Temos remédios e vacinas.
00:36
And we're consciousconsciente --
we learnaprender from our experiencesexperiências
9
24104
3385
Somos conscientes, aprendemos
com as nossas experiências
00:39
and come up with creativecriativo solutionssoluções.
10
27489
1927
e arranjamos soluções criativas.
00:41
We used to think we're alonesozinho in this,
but now we know we're not.
11
29416
3065
Pensávamos que éramos só nós,
mas agora sabemos que não somos.
00:44
We're not the only medicalmédico doctorsmédicos.
12
32481
1819
Não somos os únicos médicos.
00:46
Now we know that there's a lot of animalsanimais
out there that can do it too.
13
34300
3406
Agora sabemos que existem
muitos animais que também são.
Os mais famosos
são, talvez, os chimpanzés.
00:49
MostMaioria famousfamoso, perhapspossivelmente, chimpanzeeschimpanzés.
14
37706
1624
00:51
Not so much differentdiferente from us,
15
39330
1501
Não são muito diferentes de nós.
00:52
they can use plantsplantas
to treattratar theirdeles intestinalintestinais parasitesparasitas.
16
40831
2865
Usam plantas para tratar
os parasitas intestinais.
00:55
But the last fewpoucos decadesdécadas have shownmostrando us
that other animalsanimais can do it too:
17
43696
3447
As últimas décadas têm-nos mostrado que
outros animais fazem o mesmo:
00:59
elephantselefantes, porcupinesporcos-espinhos,
sheepovelha, goatscabras, you namenome it.
18
47143
3379
elefantes, porcos-espinhos,
ovelhas, cabras, etc.
Mais interessante ainda é que
descobertas recentes mostram
01:02
And even more interestinginteressante than that
is that recentrecente discoveriesdescobertas are tellingdizendo us
19
50522
3639
que os insetos e outros animais
com cérebros menores
01:06
that insectsinsetos and other little animalsanimais with
smallermenor brainscérebro can use medicationmedicação too.
20
54161
5442
também usam medicamentos.
O problema da doenças infeciosas,
como todos sabemos,
01:11
The problemproblema with infectiousinfecciosas diseasesdoenças,
as we all know,
21
59603
2529
é que as doenças continuam a evoluir.
01:14
is that pathogenspatógenos continuecontinuar to evolveevoluir,
22
62132
1949
01:16
and a lot of the drugsdrogas
that we have developeddesenvolvido
23
64081
2236
Muitas das drogas que criámos
estão a perder a eficácia.
01:18
are losingperdendo theirdeles efficacyeficácia.
24
66317
1659
01:19
And thereforeassim sendo, there is this great need
to find newNovo waysmaneiras to discoverdescobrir drugsdrogas
25
67976
4233
Por isso, há necessidade de encontrar
novas formas de descobrir remédios
01:24
that we can use againstcontra our diseasesdoenças.
26
72209
1904
para usarmos contra as nossas doenças.
01:26
Now, I think that we
should look at these animalsanimais,
27
74113
2554
Acho que devíamos
olhar para esses animais
01:28
and we can learnaprender from them
how to treattratar our ownpróprio diseasesdoenças.
28
76667
3134
e aprender com eles
a tratar as nossas doenças.
Como biólogo, estudo
borboletas-monarcas há dez anos.
01:32
As a biologistbiólogo, I have been studyingestudando
monarchmonarca butterfliesborboletas for the last 10 yearsanos.
29
80331
4300
As monarcas são muito famosas
por causa da sua migração espetacular
01:36
Now, monarchsmonarcas are extremelyextremamente famousfamoso
for theirdeles spectacularespetacular migrationsmigrações
30
84631
3368
dos EUA e do Canadá para o México,
todos os anos.
01:39
from the U.S. and CanadaCanadá
down to MexicoMéxico everycada yearano,
31
87999
3110
01:43
where millionsmilhões of them come togetherjuntos,
32
91109
2020
Chegam todas juntas, aos milhões,
01:45
but it's not why I startedcomeçado studyingestudando them.
33
93129
2531
mas não foi por isso
que comecei a estudá-las.
01:47
I studyestude monarchsmonarcas because they get sickdoente.
34
95660
2391
Estudo as monarcas porque elas adoecem.
01:50
They get sickdoente like you.
They get sickdoente like me.
35
98051
2462
Adoecem como vocês.
Adoecem como eu.
Penso que o que elas fazem
pode ensinar-nos muito sobre drogas
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugsdrogas
36
100513
2687
01:55
that we can developdesenvolve for humanshumanos.
37
103200
2212
que podemos aproveitar
para os seres humanos.
01:57
Now, the parasitesparasitas
that monarchsmonarcas get infectedinfectado with
38
105412
2435
Os parasitas que infetam as monarcas
chamam-se "ophryocystis elektroscirrha"
— um nome complicado.
01:59
are calledchamado ophryocystisophryocystis elektroscirrhaelektroscirrha --
a mouthfulbocado.
39
107847
3879
Produzem esporos, milhões de esporos
02:03
What they do is they produceproduzir sporesesporos,
40
111726
1766
02:05
millionsmilhões of sporesesporos
on the outsidelado de fora of the butterflyborboleta
41
113492
2392
na parte de fora das borboletas
02:07
that are shownmostrando as little specksmanchas
in betweenentre the scalesescalas of the butterflyborboleta.
42
115884
3377
que parecem pequenas manchas
por entre as escamas das borboletas.
São muito nocivos para as monarcas.
02:11
And this is really detrimentalprejudicial
to the monarchmonarca.
43
119261
2358
Encurtam-lhes a vida.
02:13
It shortensencurta theirdeles lifespanvida útil,
44
121619
1648
02:15
it reducesreduz theirdeles abilityhabilidade to flymosca,
45
123267
2105
Reduzem-lhes a capacidade de voar.
Podem até matá-las antes
de elas chegarem a adultas.
02:17
it can even killmatar them
before they're even adultsadultos.
46
125372
2507
Uns parasitas muito nocivos.
02:19
Very detrimentalprejudicial parasiteparasita.
47
127879
1881
02:21
As partparte of my jobtrabalho, I spendgastar a lot of time
in the greenhouseestufa growingcrescendo plantsplantas,
48
129760
4156
No meu trabalho, passo muito tempo
na estufa, a cultivar plantas
porque as monarcas
são muito esquisitas com a comida.
02:25
and the reasonrazão for this is that monarchsmonarcas
are extremelyextremamente pickyexigente eaterscomedores de.
49
133916
3553
02:29
They only eatcomer milkweedserralha as larvaelarvas.
50
137469
1995
Só comem asclépias, enquanto larvas.
02:31
LuckilyPor sorte, there are severalde várias
speciesespécies of milkweedserralha that they can use,
51
139464
3085
Felizmente, posso usar
várias espécies de asclépias
02:34
and all these milkweedsmilkweeds
have cardenolidescardenolides in them.
52
142549
2356
Todas essas asclépias têm cardenolídeos.
02:36
These are chemicalsprodutos quimicos that are toxictóxico.
53
144905
1794
São químicos tóxicos
02:38
They're toxictóxico to mosta maioria animalsanimais,
but not to monarchsmonarcas.
54
146699
2395
para a maior parte dos animais
exceto para as monarcas.
02:41
In factfacto, monarchsmonarcas
can take up the chemicalsprodutos quimicos,
55
149094
2222
As monarcas absorvem os químicos,
02:43
put it in theirdeles ownpróprio bodiescorpos,
and it makesfaz com que them toxictóxico
56
151316
2408
incorporam-nos no seu corpo
que fica tóxico para os seus predadores,
como os pássaros.
02:45
againstcontra theirdeles predatorspredadores, suchtal as birdspássaros.
57
153724
2279
02:48
And what they do, then,
is advertiseAnuncie this toxicitytoxicidade
58
156003
2374
Mas exibem a sua toxicidade
02:50
throughatravés theirdeles beautifulbonita
warningAtenção colorationscolorações
59
158377
2021
através da sua bela coloração de aviso
laranja, preto e branco.
02:52
with this orangelaranja, blackPreto and whitebranco.
60
160398
2078
02:54
So what I did duringdurante my jobtrabalho
is growcrescer plantsplantas in the greenhouseestufa,
61
162476
3872
Portanto, cultivo plantas na estufa,
02:58
differentdiferente onesuns, differentdiferente milkweedsmilkweeds.
62
166348
1746
diferentes asclépias.
03:00
Some were toxictóxico, includingIncluindo
the tropicaltropical milkweedserralha,
63
168094
2754
Algumas são tóxicas,
incluindo a asclépia tropical,
03:02
with very highAlto concentrationsconcentrações
of these cardenolidescardenolides.
64
170848
3289
com grande concentração de cardenolídeos.
03:06
And some were not toxictóxico.
65
174137
1178
Outras não são tóxicas.
03:07
And then I fedalimentado them to monarchsmonarcas.
66
175315
2320
Depois dou-as a comer às monarcas.
03:09
Some of the monarchsmonarcas were healthysaudável.
They had no diseasedoença.
67
177635
2623
Parte das monarcas ficam saudáveis.
Não têm a doença.
03:12
But some of the monarchsmonarcas were sickdoente,
68
180258
1775
Mas algumas ficaram doentes.
03:14
and what I foundencontrado is that
some of these milkweedsmilkweeds are medicinalmedicinais,
69
182033
3023
Descobri que algumas asclépias
são medicinais,
03:17
meaningsignificado they reducereduzir the diseasedoença symptomssintomas
in the monarchmonarca butterfliesborboletas,
70
185056
3237
ou seja, reduzem
os sintomas da doença nas monarcas.
03:20
meaningsignificado these monarchsmonarcas can liveviver longermais longo
when they are infectedinfectado
71
188293
3117
Essas monarcas, quando infetadas,
vivem mais tempo,
se se alimentarem
com estas plantas medicinais.
03:23
when feedingalimentação on these medicinalmedicinais plantsplantas.
72
191410
1914
03:25
And when I foundencontrado this, I had this ideaidéia,
73
193324
2711
Quando descobri isso, tive uma ideia
03:28
and a lot of people said
it was a crazylouco ideaidéia,
74
196035
2308
que muita gente achou uma ideia maluca.
03:30
but I thought,
what if monarchsmonarcas can use this?
75
198343
2474
Pensei: "Será que as monarcas usam isto?
03:32
What if they can use these plantsplantas
as theirdeles ownpróprio formFormato of medicineremédio?
76
200817
3059
"Será que usam estas plantas
como medicamento?
03:35
What if they can actAja as medicalmédico doctorsmédicos?
77
203876
2602
"Será que agem como médicas?"
03:38
So my teamequipe and I
startedcomeçado doing experimentsexperiências.
78
206828
2026
A minha equipa e eu começámos
a fazer experiências.
03:40
In the first typestipos of experimentsexperiências,
79
208854
1801
Nas primeiras experiências,
03:42
we had caterpillarslagartas,
and gavedeu them a choiceescolha:
80
210655
2170
agarrámos em lagartas
e demos-lhes a escolher:
03:44
medicinalmedicinais milkweedserralha versusversus
non-medicinalNão-medicinal milkweedserralha.
81
212825
2741
entre asclépias medicinais
e asclépias não medicinais.
03:47
And then we measuredmedido how much they atecomeu
of eachcada speciesespécies over theirdeles lifetimetempo de vida.
82
215566
3620
Depois medimos quanto comiam
de cada espécie durante a vida.
O resultado, como acontece
tantas vezes na ciência, foi desanimador:
03:51
And the resultresultado, as so oftenfrequentemente
in scienceCiência, was boringchato:
83
219186
3014
03:54
FiftyCinquenta percentpor cento of theirdeles foodComida was medicinalmedicinais.
FiftyCinquenta percentpor cento was not.
84
222200
4251
Metade da comida era medicinal,
outra metade não.
03:58
These caterpillarslagartas didn't do
anything for theirdeles ownpróprio welfarebem-estar.
85
226451
3270
Aquelas lagartas não faziam nada
pelo seu bem-estar.
04:02
So then we movedse mudou on to adultadulto butterfliesborboletas,
86
230611
2075
Passámos para borboletas adultas.
04:04
and we startedcomeçado askingPerguntando the questionquestão
87
232686
1891
Queríamos saber
04:06
whetherse it's the mothersmães
that can medicatemedicar theirdeles offspringdescendência.
88
234577
3158
se eram as mães
que medicavam as suas crias.
04:09
Can the mothersmães laydeitar theirdeles eggsovos
on medicinalmedicinais milkweedserralha
89
237735
2774
Seria que as mães punham os ovos
nas asclépias medicinais
04:12
that will make theirdeles
futurefuturo offspringdescendência lessMenos sickdoente?
90
240509
3199
que tornassem as suas futuras crias
menos doentes?
04:15
We have donefeito these experimentsexperiências now
over severalde várias yearsanos,
91
243708
2528
Há anos que fazemos estas experiências
04:18
and always get the samemesmo resultsresultados.
92
246236
1788
e obtivemos sempre os mesmos resultados.
04:20
What we do is we put
a monarchmonarca in a biggrande cagegaiola,
93
248024
2162
Pusemos uma monarca numa grande gaiola,
04:22
a medicinalmedicinais plantplantar on one sidelado,
a non-medicinalNão-medicinal plantplantar on the other sidelado,
94
250186
3483
uma planta medicinal dum lado,
uma não medicinal do outro.
04:25
and then we measurea medida the numbernúmero of eggsovos
that the monarchsmonarcas laydeitar on eachcada plantplantar.
95
253669
4576
Depois medimos o número de ovos
que a monarca punha em cada planta.
04:30
And what we find when we do that
is always the samemesmo.
96
258245
3109
Obtivemos sempre o mesmo resultado.
Descobrimos que as monarcas
preferem sobretudo a asclépia medicinal.
04:33
What we find is that the monarchsmonarcas
stronglyfortemente preferpreferem the medicinalmedicinais milkweedserralha.
97
261354
3593
04:36
In other wordspalavras,
what these femalesfêmeas are doing
98
264947
2101
Por outras palavras,
as fêmeas põem 68% dos ovos
04:39
is they're layingque fixa 68 percentpor cento
of theirdeles eggsovos in the medicinalmedicinais milkweedserralha.
99
267048
3344
nas asclépias medicinais.
04:42
IntriguinglyÉ intrigante, what they do
is they actuallyna realidade transmittransmite the parasitesparasitas
100
270392
4220
É intrigante, elas transmitem os parasitas
04:46
when they're layingque fixa the eggsovos.
101
274612
1465
quando estão a pôr os ovos.
04:48
They cannotnão podes preventevita this.
102
276077
1435
Não podem evitar.
04:49
They can alsoAlém disso not medicatemedicar themselvessi mesmos.
103
277512
1931
Também não se medicam a elas próprias.
04:51
But what these experimentsexperiências tell us
104
279443
2237
Mas o que as experiências nos dizem
04:53
is that these monarchsmonarcas, these mothersmães,
can laydeitar theirdeles eggsovos on medicinalmedicinais milkweedserralha
105
281680
4829
é que as monarcas, as mães,
poem os ovos nas asclépias medicinais
04:58
that will make theirdeles
futurefuturo offspringdescendência lessMenos sickdoente.
106
286509
2639
que tornarão menos doentes
as suas futuras crias.
05:03
Now, this is a really
importantimportante discoverydescoberta, I think,
107
291058
2523
Penso que é uma descoberta
muito importante,
05:05
not just because it tellsconta us
something coollegal about naturenatureza,
108
293581
2834
não só porque nos diz
uma coisa fixe sobre a Natureza,
mas porque nos pode dizer
qualquer coisa mais
05:08
but alsoAlém disso because it maypode tell us something
more about how we should find drugsdrogas.
109
296415
3686
sobre como encontrarmos drogas.
05:12
Now, these are animalsanimais that are very smallpequeno
110
300101
2000
Estes animais são muito pequenos
05:14
and we tendtende to think of them
as very simplesimples.
111
302101
2099
e temos tendência para pensar
que são muito simples.
05:16
They have tinyminúsculo little brainscérebro,
112
304200
1557
Têm cérebros muito pequeninos,
05:17
yetainda they can do this
very sophisticatedsofisticado medicationmedicação.
113
305757
2424
mas fazem esta medicação
muito sofisticada.
05:20
Now, we know that even todayhoje,
mosta maioria of our drugsdrogas
114
308811
2578
Sabemos que, hoje ainda,
a maior parte das nossas drogas
05:23
derivederivar from naturalnatural productsprodutos,
includingIncluindo plantsplantas,
115
311389
2759
deriva de produtos naturais,
incluindo plantas.
05:26
and in indigenousindígena culturesculturas,
116
314148
1612
Nas culturas indígenas,
05:27
traditionaltradicional healerscurandeiros oftenfrequentemente look
at animalsanimais to find newNovo drugsdrogas.
117
315760
2835
os curandeiros tradicionais procuram
animais para encontrar novas drogas.
05:30
In this way, elephantselefantes have told us
how to treattratar stomachestômago upsetchateado,
118
318595
3407
Os elefantes ensinaram-nos
a tratar problemas de estômago.
05:34
and porcupinesporcos-espinhos have told people
how to treattratar bloodysangrento diarrheadiarréia.
119
322002
3289
Os porcos-espinhos ensinaram-nos
a tratar a diarreia.
05:37
What I think is importantimportante,
thoughApesar, is to movemover beyondalém
120
325291
2655
Mas eu acho que é importante
passar para além dos mamíferos
de cérebro grande
05:39
these large-brainedgrandes cérebros mammalsmamíferos
and give these guys more creditcrédito,
121
327946
3808
e dar mais crédito
a estes animais simples,
05:43
these simplesimples animalsanimais, these insectsinsetos
that we tendtende to think of
122
331754
2902
estes insetos que achamos muito simples,
com pequeninos cérebros.
05:46
as very, very simplesimples
with tinyminúsculo little brainscérebro.
123
334656
3249
05:49
The discoverydescoberta that these animalsanimais
can alsoAlém disso use medicationmedicação
124
337905
3971
A descoberta de que estes animais
também usam medicação
abre caminhos totalmente novos.
05:53
opensabre up completelycompletamente newNovo avenuesavenidas,
125
341876
2479
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treatingtratando humanhumano diseasesdoenças
126
344355
4714
Penso que talvez um dia
possamos tratar doenças humanas
com drogas que foram descobertas
por borboletas.
06:01
with drugsdrogas that were first
discovereddescobriu by butterfliesborboletas,
127
349069
3109
06:04
and I think that is an amazingsurpreendente opportunityoportunidade
worthque vale a pena pursuingperseguindo.
128
352178
3975
Penso que é uma oportunidade espantosa
que vale a pena aproveitar.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Muito obrigado.
(Aplausos)
06:10
(ApplauseAplausos)
130
358316
4505

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ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - Biologist
Jaap 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.

More profile about the speaker
Jaap de Roode | Speaker | TED.com