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

Йап де Роде: Как бабочки способны себя исцелять

Filmed:
1,143,584 views

Как и люди, бабочки вида данаида монарх могут заболеть, заразившись паразитами. Изучающий этих бабочек биолог Йап де Роде заметил их интересную особенность: заражённые паразитом самки бабочек предпочитают откладывать яйца на определённый вид растений, благодаря чему их потомство остаётся здоровым. Откуда они знают про это растение? Этот «эффект бабочки» может направить нас на нужный путь в поиске лекарств от наших собственных заболеваний.
- Biologist
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.

00:12
So infectiousинфекционный diseasesболезни, right?
0
190
1530
Инфекционные заболевания
00:13
Infectiousинфекционный diseasesболезни
are still the mainглавный causeпричина
1
1720
2150
всё ещё являются
00:15
of humanчеловек sufferingстрадающий and deathсмерть
around the worldМир.
2
3870
2327
главными виновниками
страданий и смертей по всему миру.
00:18
Everyкаждый yearгод, millionsмиллионы of people dieумереть
of diseasesболезни suchтакие as T.B., malariaмалярия, HIVВИЧ,
3
6197
5170
Туберкулёз, малярия, ВИЧ и другие болезни
ежегодно уносят миллионы жизней
00:23
around the worldМир
and even in the Unitedобъединенный Statesсостояния.
4
11367
2346
по всему миру и даже в США.
00:25
Everyкаждый yearгод, thousandsтысячи of Americansамериканцы
dieумереть of seasonalсезонное fluгрипп.
5
13713
3606
Каждый год тысячи американцев
погибают от сезонного гриппа.
00:29
Now of courseкурс, humansлюди,
we are creativeтворческий. Right?
6
17319
2155
Но люди — существа изобретательные.
00:31
We have come up with waysпути to protectзащищать
ourselvesсами againstпротив these diseasesболезни.
7
19474
3325
Мы придумали способы защитить себя
от болезней.
00:34
We have drugsнаркотики and vaccinesвакцины.
8
22799
1305
У нас есть лекарства и вакцины.
00:36
And we're consciousсознательный --
we learnучить from our experiencesопыт
9
24104
3385
Мы учимся на своих ошибках
00:39
and come up with creativeтворческий solutionsрешения.
10
27489
1927
и придумываем новые
неожиданные подходы.
00:41
We used to think we're aloneв одиночестве in this,
but now we know we're not.
11
29416
3065
Мы думали, мы одни такие,
но теперь знаем, что это не так.
00:44
We're not the only medicalмедицинская doctorsврачи.
12
32481
1819
Не только мы умеем лечить.
00:46
Now we know that there's a lot of animalsживотные
out there that can do it too.
13
34300
3406
Мы узнали, что многие животные
тоже на это способны.
00:49
MostНаиболее famousизвестный, perhapsвозможно, chimpanzeesшимпанзе.
14
37706
1624
Самый известный пример —
шимпанзе.
00:51
Not so much differentдругой from us,
15
39330
1501
Как и люди,
00:52
they can use plantsрастения
to treatрассматривать theirих intestinalкишечный parasitesпаразиты.
16
40831
2865
они избавляются от кишечных паразитов
с помощью растений.
00:55
But the last fewмало decadesдесятилетия have shownпоказанный us
that other animalsживотные can do it too:
17
43696
3447
В последние десятилетия мы узнали,
что так делают и другие животные:
00:59
elephantsслоны, porcupinesдикобразы,
sheepовца, goatsкозы, you nameимя it.
18
47143
3379
слоны, дикобразы, овцы, козы —
всех не перечесть.
01:02
And even more interestingинтересно than that
is that recentнедавний discoveriesоткрытия are tellingговоря us
19
50522
3639
Что ещё интереснее,
недавно было обнаружено,
01:06
that insectsнасекомые and other little animalsживотные with
smallerменьше brainsмозги can use medicationлечение too.
20
54161
5442
что насекомые и мелкие животные
с небольшим мозгом тоже умеют лечиться.
01:11
The problemпроблема with infectiousинфекционный diseasesболезни,
as we all know,
21
59603
2529
Сложность с инфекционными заболеваниями
состоит в том,
01:14
is that pathogensпатогены continueПродолжать to evolveэволюционировать,
22
62132
1949
что патогены продолжают эволюционировать,
01:16
and a lot of the drugsнаркотики
that we have developedразвитая
23
64081
2236
и многие разработанные лекарства
01:18
are losingпроигрыш theirих efficacyэффективность.
24
66317
1659
перестают быть эффективными.
01:19
And thereforeследовательно, there is this great need
to find newновый waysпути to discoverобнаружить drugsнаркотики
25
67976
4233
Существует огромная потребность
в новых способах нахождения средств
01:24
that we can use againstпротив our diseasesболезни.
26
72209
1904
лечения наших заболеваний.
01:26
Now, I think that we
should look at these animalsживотные,
27
74113
2554
Нам нужно понаблюдать за животными
01:28
and we can learnучить from them
how to treatрассматривать our ownсвоя diseasesболезни.
28
76667
3134
и научиться на их примере лечить
человеческие болезни.
01:32
As a biologistбиолог, I have been studyingизучение
monarchмонарх butterfliesбабочки for the last 10 yearsлет.
29
80331
4300
Я биолог и изучаю бабочек монархов
уже 10 лет.
01:36
Now, monarchsмонархи are extremelyочень famousизвестный
for theirих spectacularзахватывающий migrationsмиграции
30
84631
3368
Монархи широко известны своими
поразительными сезонными перелётами
01:39
from the U.S. and CanadaКанада
down to MexicoМексика everyкаждый yearгод,
31
87999
3110
из США и Канады в Мексику,
01:43
where millionsмиллионы of them come togetherвместе,
32
91109
2020
когда миллионы бабочек
собираются вместе.
01:45
but it's not why I startedначал studyingизучение them.
33
93129
2531
Но я начал изучать их не поэтому —
01:47
I studyизучение monarchsмонархи because they get sickбольной.
34
95660
2391
я изучаю монархов, потому что они болеют.
01:50
They get sickбольной like you.
They get sickбольной like me.
35
98051
2462
Болеют, так же как и мы с вами.
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugsнаркотики
36
100513
2687
Думаю, они способны
много поведать нам о лекарствах,
01:55
that we can developразвивать for humansлюди.
37
103200
2212
которые мы можем создать
для человека.
01:57
Now, the parasitesпаразиты
that monarchsмонархи get infectedинфицированный with
38
105412
2435
Паразиты, поражающие монархов,
01:59
are calledназывается ophryocystisophryocystis elektroscirrhaelektroscirrha --
a mouthfulполный рот.
39
107847
3879
называются ophryocystis elektroscirrha —
язык сломаешь.
02:03
What they do is they produceпроизводить sporesспоры,
40
111726
1766
Они формируют споры,
02:05
millionsмиллионы of sporesспоры
on the outsideза пределами of the butterflyбабочка
41
113492
2392
миллионы спор на теле бабочки —
02:07
that are shownпоказанный as little specksпятнышки
in betweenмежду the scalesВесы of the butterflyбабочка.
42
115884
3377
это маленькие пятнышки
между чешуйками.
02:11
And this is really detrimentalвредный
to the monarchмонарх.
43
119261
2358
Это наносит монархам огромный вред.
02:13
It shortensукорачивается theirих lifespanпродолжительность жизни,
44
121619
1648
Продолжительность их жизни
сокращается,
02:15
it reducesуменьшает theirих abilityспособность to flyлетать,
45
123267
2105
они хуже летают,
02:17
it can even killубийство them
before they're even adultsВзрослые.
46
125372
2507
они даже могут погибнуть,
так и не достигнув зрелости.
02:19
Very detrimentalвредный parasiteпаразит.
47
127879
1881
Очень губительный паразит.
02:21
As partчасть of my jobработа, I spendпроводить a lot of time
in the greenhouseтеплица growingрост plantsрастения,
48
129760
4156
По работе я провожу много времени
в парниках,
02:25
and the reasonпричина for this is that monarchsмонархи
are extremelyочень pickyпридирчивый eatersедоки.
49
133916
3553
причиной этому является привередливость
монархов в еде.
02:29
They only eatесть milkweedмолочай as larvaeличинки.
50
137469
1995
Их гусеницы питаются
только ваточником.
02:31
Luckilyк счастью, there are severalнесколько
speciesвид of milkweedмолочай that they can use,
51
139464
3085
К счастью, им подходят несколько видов
ваточника,
02:34
and all these milkweedsmilkweeds
have cardenolidesкарденолиды in them.
52
142549
2356
и все эти виды содержат карденолиды.
02:36
These are chemicalsхимикалии that are toxicтоксичный.
53
144905
1794
Эти вещества токсичны.
02:38
They're toxicтоксичный to mostбольшинство animalsживотные,
but not to monarchsмонархи.
54
146699
2395
Токсичны для большинства животных,
но не для монархов.
02:41
In factфакт, monarchsмонархи
can take up the chemicalsхимикалии,
55
149094
2222
Наоборот,
монархи способны их усваивать,
02:43
put it in theirих ownсвоя bodiesтела,
and it makesмарки them toxicтоксичный
56
151316
2408
тем самым они становятся токсичными
02:45
againstпротив theirих predatorsхищников, suchтакие as birdsптицы.
57
153724
2279
для хищников, например, птиц.
02:48
And what they do, then,
is advertiseрекламировать this toxicityтоксичность
58
156003
2374
Они предупреждают об этом
02:50
throughчерез theirих beautifulкрасивая
warningпредупреждение colorationsокраски
59
158377
2021
с помощью яркой окраски —
02:52
with this orangeоранжевый, blackчерный and whiteбелый.
60
160398
2078
оранжевой, чёрной и белой.
02:54
So what I did duringв течение my jobработа
is growрасти plantsрастения in the greenhouseтеплица,
61
162476
3872
Я занимался тепличным разведением
02:58
differentдругой onesте,, differentдругой milkweedsmilkweeds.
62
166348
1746
самых разных видов ваточника.
03:00
Some were toxicтоксичный, includingв том числе
the tropicalтропический milkweedмолочай,
63
168094
2754
Некоторые из них токсичны,
включая тропический ваточник,
03:02
with very highвысокая concentrationsконцентрации
of these cardenolidesкарденолиды.
64
170848
3289
содержащий высокую концентрацию
карденолидов.
03:06
And some were not toxicтоксичный.
65
174137
1178
Есть и нетоксичные виды.
03:07
And then I fedкормили them to monarchsмонархи.
66
175315
2320
Затем все эти виды ваточников
шли в пищу монархам.
03:09
Some of the monarchsмонархи were healthyздоровый.
They had no diseaseболезнь.
67
177635
2623
Одни монархи ничем не болели,
03:12
But some of the monarchsмонархи were sickбольной,
68
180258
1775
но были и больные бабочки,
03:14
and what I foundнайденный is that
some of these milkweedsmilkweeds are medicinalлекарственный,
69
182033
3023
и я обнаружил, что некоторые виды
ваточника имеют лечебные свойства
03:17
meaningимея в виду they reduceуменьшить the diseaseболезнь symptomsсимптомы
in the monarchмонарх butterfliesбабочки,
70
185056
3237
и способны бороться с симптомами
заболеваний бабочек монархов.
03:20
meaningимея в виду these monarchsмонархи can liveжить longerдольше
when they are infectedинфицированный
71
188293
3117
Заражённые бабочки живут дольше,
03:23
when feedingкормление on these medicinalлекарственный plantsрастения.
72
191410
1914
питаясь растениями
с лечебными свойствами.
03:25
And when I foundнайденный this, I had this ideaидея,
73
193324
2711
Когда я это обнаружил,
у меня появилась идея,
03:28
and a lot of people said
it was a crazyпсих ideaидея,
74
196035
2308
которую многие сочли безумной.
03:30
but I thought,
what if monarchsмонархи can use this?
75
198343
2474
Я подумал:
что, если монархи воспользуются этим?
03:32
What if they can use these plantsрастения
as theirих ownсвоя formформа of medicineлекарственное средство?
76
200817
3059
Что, если они начнут лечиться
с помощью этих растений?
03:35
What if they can actакт as medicalмедицинская doctorsврачи?
77
203876
2602
Что, если бабочки превратятся
в лекарей?
03:38
So my teamкоманда and I
startedначал doing experimentsэксперименты.
78
206828
2026
Мы с командой начали
серию экспериментов.
03:40
In the first typesтипы of experimentsэксперименты,
79
208854
1801
В первом типе экспериментов
03:42
we had caterpillarsгусеницы,
and gaveдал them a choiceвыбор:
80
210655
2170
мы предлагали гусеницам выбор:
03:44
medicinalлекарственный milkweedмолочай versusпротив
non-medicinalНелекарственное milkweedмолочай.
81
212825
2741
питаться лечебным ваточником
или же обычным.
03:47
And then we measuredизмеренный how much they ateел
of eachкаждый speciesвид over theirих lifetimeпродолжительность жизни.
82
215566
3620
Затем мы посчитали, сколько растений
каждого вида они поедали за свою жизнь.
03:51
And the resultрезультат, as so oftenдовольно часто
in scienceнаука, was boringскучный:
83
219186
3014
Как это часто бывает в науке,
результат оказался невпечатляющим:
03:54
Fifty50 percentпроцент of theirих foodпитание was medicinalлекарственный.
Fifty50 percentпроцент was not.
84
222200
4251
50% лечебных растений и 50% обычных.
03:58
These caterpillarsгусеницы didn't do
anything for theirих ownсвоя welfareблагосостояние.
85
226451
3270
Эти гусеницы даже не пытались улучшить
свою жизнь.
04:02
So then we movedпереехал on to adultдля взрослых butterfliesбабочки,
86
230611
2075
Затем мы перешли на взрослых бабочек
04:04
and we startedначал askingпросить the questionвопрос
87
232686
1891
и задались вопросом:
04:06
whetherбудь то it's the mothersматери
that can medicateнасыщать theirих offspringотпрыск.
88
234577
3158
способны ли самки лечить своё потомство?
04:09
Can the mothersматери layпрокладывать theirих eggsяйца
on medicinalлекарственный milkweedмолочай
89
237735
2774
Будут ли они откладывать яйца
на листья лечебного ваточника,
04:12
that will make theirих
futureбудущее offspringотпрыск lessМеньше sickбольной?
90
240509
3199
который может поспособствовать
здоровью их будущих детей?
04:15
We have doneсделанный these experimentsэксперименты now
over severalнесколько yearsлет,
91
243708
2528
Мы проводим эти эксперименты
уже несколько лет —
04:18
and always get the sameодна и та же resultsРезультаты.
92
246236
1788
всегда с тем же результатом.
04:20
What we do is we put
a monarchмонарх in a bigбольшой cageклетка,
93
248024
2162
Мы помещаем бабочку монарха
в большую клетку,
04:22
a medicinalлекарственный plantрастение on one sideбоковая сторона,
a non-medicinalНелекарственное plantрастение on the other sideбоковая сторона,
94
250186
3483
где с одной стороны находится
лечебный ваточник, а с другой — обычный,
04:25
and then we measureизмерение the numberномер of eggsяйца
that the monarchsмонархи layпрокладывать on eachкаждый plantрастение.
95
253669
4576
и подсчитываем количество яиц,
отложенных монархом на каждое растение.
04:30
And what we find when we do that
is always the sameодна и та же.
96
258245
3109
Мы всегда видим одну и ту же картину.
04:33
What we find is that the monarchsмонархи
stronglyсильно preferпредпочитать the medicinalлекарственный milkweedмолочай.
97
261354
3593
Монархи отдают сильное предпочтение
лечебному ваточнику.
04:36
In other wordsслова,
what these femalesженщины are doing
98
264947
2101
Другими словами,
04:39
is they're layingпрокладка 68 percentпроцент
of theirих eggsяйца in the medicinalлекарственный milkweedмолочай.
99
267048
3344
68% яиц откладывается
именно на лечебное растение.
04:42
Intriguinglyинтригующе, what they do
is they actuallyна самом деле transmitпередавать the parasitesпаразиты
100
270392
4220
Весьма любопытно то,
что, откладывая яйца,
04:46
when they're layingпрокладка the eggsяйца.
101
274612
1465
они всё же заражают их паразитами.
04:48
They cannotне могу preventне допустить this.
102
276077
1435
Этого избежать не удаётся.
04:49
They can alsoтакже not medicateнасыщать themselvesсамих себя.
103
277512
1931
Они не могут вылечить себя.
04:51
But what these experimentsэксперименты tell us
104
279443
2237
Но эти эксперименты говорят о том,
04:53
is that these monarchsмонархи, these mothersматери,
can layпрокладывать theirих eggsяйца on medicinalлекарственный milkweedмолочай
105
281680
4829
что самки монархов могут
отложить яйца на лечебный ваточник,
04:58
that will make theirих
futureбудущее offspringотпрыск lessМеньше sickбольной.
106
286509
2639
тем самым позаботившись
о здоровье своего потомства.
05:03
Now, this is a really
importantважный discoveryоткрытие, I think,
107
291058
2523
Я считаю, что это очень важное открытие,
05:05
not just because it tellsговорит us
something coolкруто about natureприрода,
108
293581
2834
не только потому что мы узнаём
интересные факты о природе,
05:08
but alsoтакже because it mayмай tell us something
more about how we should find drugsнаркотики.
109
296415
3686
но и потому что это может подсказать нам,
как следует искать новые лекарства.
05:12
Now, these are animalsживотные that are very smallмаленький
110
300101
2000
Эти животные имеют небольшой размер,
05:14
and we tendиметь тенденцию to think of them
as very simpleпросто.
111
302101
2099
и мы привыкли считать их примитивными.
05:16
They have tinyкрошечный little brainsмозги,
112
304200
1557
У них малюсенький мозг,
05:17
yetвсе же they can do this
very sophisticatedутонченный medicationлечение.
113
305757
2424
однако они прибегают к изощрённым
способам лечения.
05:20
Now, we know that even todayCегодня,
mostбольшинство of our drugsнаркотики
114
308811
2578
Мы знаем, что даже в наши дни
большинство лекарств
05:23
deriveвыводить from naturalнатуральный productsпродукты,
includingв том числе plantsрастения,
115
311389
2759
получается из природных веществ,
включая растения,
05:26
and in indigenousместный culturesкультуры,
116
314148
1612
и в племенах аборигенов
05:27
traditionalтрадиционный healersцелители oftenдовольно часто look
at animalsживотные to find newновый drugsнаркотики.
117
315760
2835
знахари часто наблюдают
за животными в поиске новых лекарств.
05:30
In this way, elephantsслоны have told us
how to treatрассматривать stomachжелудок upsetрассториться,
118
318595
3407
Так, слоны подсказали нам,
как лечить расстройство желудка,
05:34
and porcupinesдикобразы have told people
how to treatрассматривать bloodyкровавый diarrheaпонос.
119
322002
3289
а дикобразы — как справиться
с геморрагическим поносом.
05:37
What I think is importantважный,
thoughхоть, is to moveпереехать beyondза
120
325291
2655
Однако я считаю,
что не нужно ограничиваться
05:39
these large-brainedбольшой крикливый mammalsмлекопитающих
and give these guys more creditкредит,
121
327946
3808
животными с крупным мозгом,
а стоит повнимательнее взглянуть
05:43
these simpleпросто animalsживотные, these insectsнасекомые
that we tendиметь тенденцию to think of
122
331754
2902
на этих простых существ, на насекомых,
05:46
as very, very simpleпросто
with tinyкрошечный little brainsмозги.
123
334656
3249
которых мы привыкли считать
примитивными и неразумными.
05:49
The discoveryоткрытие that these animalsживотные
can alsoтакже use medicationлечение
124
337905
3971
То, что эти животные тоже способны
использовать лекарства,
05:53
opensоткрывает up completelyполностью newновый avenuesпроспекты,
125
341876
2479
открывает нам совершенно
новые горизонты.
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treatingлечения humanчеловек diseasesболезни
126
344355
4714
Я полагаю, что однажды мы сможем
лечить человеческие заболевания
06:01
with drugsнаркотики that were first
discoveredобнаруженный by butterfliesбабочки,
127
349069
3109
с помощью медикаментов,
когда-то открытых бабочками.
06:04
and I think that is an amazingудивительно opportunityвозможность
worthстоимость pursuingпреследуя.
128
352178
3975
Я думаю, это замечательная возможность,
которой стоит воспользоваться.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Большое спасибо.
06:10
(ApplauseАплодисменты)
130
358316
4505
(Аплодисменты)
Translated by Anna Kotova
Reviewed by Maxim Averin

▲Back to top

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