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

Яап де Руд: Як метелики самолікуються

Filmed:
1,143,584 views

Так само, як ми, данаїд монарх іноді хворіє завдяки неприємному паразитові. Але біолог Яап де Руд помітив дещо цікаве в метеликах, яких він досліджував - інфіковані самки-монархи можуть вибирати, на якому виді рослин відкладати яйця, щоб допомогти своєму потомству не захворіти. Звідки вони знають, як вибирати цю рослину? Перед нами - "інший ефект метелика", який може навчити нас, як шукати нові ліки для лікування людських захворювань.
- 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 infectiousінфекційні diseasesхвороби, right?
0
190
1530
Інфекційні захворювання, правильно?
00:13
InfectiousІнфекційні diseasesхвороби
are still the mainосновний causeпричина
1
1720
2150
інфекційні захворювання
досі є основною причиною
00:15
of humanлюдина sufferingстраждання and deathсмерть
around the worldсвіт.
2
3870
2327
людських страждань і смертей
по всьому світу.
00:18
EveryКожен yearрік, millionsмільйони of people dieвмирати
of diseasesхвороби suchтакий as T.B., malariaмалярія, HIVВІЛ,
3
6197
5170
Щороку мільйони людей по всьому світу
і навіть у Сполучених Штатах
00:23
around the worldсвіт
and even in the UnitedЮнайтед StatesШтати.
4
11367
2346
помирають від таких захворювань,
як туберкульоз, малярія, ВІЛ.
00:25
EveryКожен yearрік, thousandsтисячі of AmericansАмериканці
dieвмирати of seasonalсезонний fluгрип.
5
13713
3606
Щороку тисячі американців
вмирають від сезонного грипу.
00:29
Now of courseзвичайно, humansлюди,
we are creativeкреативний. Right?
6
17319
2155
Звичайно, ми, люди,
креативні. Чи не так?
00:31
We have come up with waysшляхи to protectзахистити
ourselvesми самі againstпроти these diseasesхвороби.
7
19474
3325
Ми придумали способи захисту
проти цих захворювань.
00:34
We have drugsнаркотики and vaccinesвакцини.
8
22799
1305
У нас є ліки і вакцини.
00:36
And we're consciousсвідомий --
we learnвчитися from our experiencesдосвід
9
24104
3385
І ми свідомі.
Ми вчимося на власному досвіді
00:39
and come up with creativeкреативний solutionsрішення.
10
27489
1927
і придумуємо творчі рішення.
00:41
We used to think we're aloneпоодинці in this,
but now we know we're not.
11
29416
3065
Ми звикли думати, що ми одні в цьому,
але тепер ми знаємо, що це не так.
00:44
We're not the only medicalмедичний doctorsлікарі.
12
32481
1819
Ми не тільки лікарі.
00:46
Now we know that there's a lot of animalsтварини
out there that can do it too.
13
34300
3406
Тепер ми знаємо, що є багато тварин,
які можуть робити це також.
00:49
MostБільшість famousзнаменитий, perhapsможе бути, chimpanzeesшимпанзе.
14
37706
1624
Найвідоміші, мабуть, шимпанзе.
00:51
Not so much differentінший from us,
15
39330
1501
Не так сильно відрізняються від нас,
00:52
they can use plantsрослини
to treatлікувати theirїх intestinalкишкові parasitesпаразити.
16
40831
2865
вони можуть використовувати рослини
для лікування своїх кишкових паразитів.
00:55
But the last fewмало хто decadesдесятиліття have shownпоказано us
that other animalsтварини can do it too:
17
43696
3447
Але останні кілька десятиліть показали нам,
що інші тварини теж можуть це робити.
00:59
elephantsслони, porcupinesporcupines,
sheepовець, goatsкози, you nameім'я it.
18
47143
3379
Слони, дикобрази,
вівці, кози, і багато інших.
01:02
And even more interestingцікаво than that
is that recentостаннім часом discoveriesвідкриття are tellingкажучи us
19
50522
3639
І що цікаво,
недавні відкриття говорять нам,
01:06
that insectsкомахи and other little animalsтварини with
smallerменший brainsмозок can use medicationліки too.
20
54161
5442
що комахи та інші маленькі тварини з
малим мозком можуть лікувати теж.
01:11
The problemпроблема with infectiousінфекційні diseasesхвороби,
as we all know,
21
59603
2529
Проблема з інфекційними захворюваннями,
яку ми всі знаємо,
01:14
is that pathogensзбудники continueпродовжуй to evolveрозвиватися,
22
62132
1949
в тому, що патогенні мікроорганізми
продовжують розвиватися,
01:16
and a lot of the drugsнаркотики
that we have developedрозроблений
23
64081
2236
і багато ліків,
які ми розробили,
01:18
are losingпрограє theirїх efficacyефективність.
24
66317
1659
втрачають свою ефективність.
01:19
And thereforeотже, there is this great need
to find newновий waysшляхи to discoverвідкрити drugsнаркотики
25
67976
4233
Отож, є велика необхідність знайти
нові способи виявлення ліків,
01:24
that we can use againstпроти our diseasesхвороби.
26
72209
1904
які ми можемо використовувати
проти наших хвороб.
01:26
Now, I think that we
should look at these animalsтварини,
27
74113
2554
Я думаю нам слід звернути
увагу на цих тварин,
01:28
and we can learnвчитися from them
how to treatлікувати our ownвласний diseasesхвороби.
28
76667
3134
і ми можемо дізнатися від них
як лікувати свої хвороби.
01:32
As a biologistбіолог, I have been studyingвивчаючи
monarchМонарх butterfliesметелики for the last 10 yearsроків.
29
80331
4300
Як біолог, я вивчаю
данаїду монарх останні 10 років.
01:36
Now, monarchsмонархи are extremelyнадзвичайно famousзнаменитий
for theirїх spectacularвражаючий migrationsміграції
30
84631
3368
Монархи дуже відомі
своїми вражаючими міграціями
01:39
from the U.S. and CanadaКанада
down to MexicoМексика everyкожен yearрік,
31
87999
3110
від США і Канади
в Мексику щороку,
01:43
where millionsмільйони of them come togetherразом,
32
91109
2020
де мільйони з них збираються разом.
01:45
but it's not why I startedпочався studyingвивчаючи them.
33
93129
2531
Але не через те я почав вивчати їх.
01:47
I studyвивчення monarchsмонархи because they get sickхворий.
34
95660
2391
Я вивчаю монархів, тому що вони хворіють.
01:50
They get sickхворий like you.
They get sickхворий like me.
35
98051
2462
Вони хворіють так, як ви.
Вони хворіють так, як я.
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugsнаркотики
36
100513
2687
І я думаю, що те, що вони роблять,
може розповісти нам багато про ліки,
01:55
that we can developрозвиватися for humansлюди.
37
103200
2212
які ми можемо розробити для людей.
01:57
Now, the parasitesпаразити
that monarchsмонархи get infectedінфікований with
38
105412
2435
Паразити, яких
заразили монархи,
01:59
are calledназивається ophryocystisophryocystis elektroscirrhaelektroscirrha --
a mouthfulковток.
39
107847
3879
називаються ophryocystis elektroscirrha -
невелика кількість.
02:03
What they do is they produceвиробляти sporesспори,
40
111726
1766
Вони виробляють спори,
02:05
millionsмільйони of sporesспори
on the outsideназовні of the butterflyметелик
41
113492
2392
мільйони спор
ззовні метелика,
02:07
that are shownпоказано as little specksзайчики
in betweenміж the scalesваги of the butterflyметелик.
42
115884
3377
ось такі маленькі цятки
між лусочками на крилах метелика.
02:11
And this is really detrimentalзгубні наслідки
to the monarchМонарх.
43
119261
2358
І це дійсно шкідливо
для монарха.
02:13
It shortensскорочує theirїх lifespanтривалість життя,
44
121619
1648
Це скорочує тривалість їхнього життя,
02:15
it reducesзменшує theirїх abilityздібності to flyлітати,
45
123267
2105
це знижує їхню здатність літати,
02:17
it can even killвбити them
before they're even adultsдорослі.
46
125372
2507
він може навіть вбити їх
перш, ніж вони подорослішають.
02:19
Very detrimentalзгубні наслідки parasiteпаразит.
47
127879
1881
Дуже шкідливий паразит.
02:21
As partчастина of my jobробота, I spendвитрачати a lot of time
in the greenhouseтеплиця growingзростає plantsрослини,
48
129760
4156
На роботі я проводжу багато часу
в теплиці для вирощування рослин,
02:25
and the reasonпричина for this is that monarchsмонархи
are extremelyнадзвичайно pickyприскіпливий eatersСмертежери.
49
133916
3553
і причина цього в тому, що монархи
дуже прискіпливі пожирачі.
02:29
They only eatїсти milkweedболотний as larvaeличинки.
50
137469
1995
Коли вони ще личинки,
то їдять тільки молочай.
02:31
LuckilyНа щастя, there are severalкілька
speciesвидів of milkweedболотний that they can use,
51
139464
3085
На щастя, є кілька видів молочаю,
який вони можуть їсти,
02:34
and all these milkweedsmilkweeds
have cardenolidescardenolides in them.
52
142549
2356
і всі ці молочаї мають
карденоліди.
02:36
These are chemicalsхімікалії that are toxicтоксичний.
53
144905
1794
Ці хімічні речовини є токсичними.
02:38
They're toxicтоксичний to mostнайбільше animalsтварини,
but not to monarchsмонархи.
54
146699
2395
Вони токсичні для більшості тварин,
але не для монархів.
02:41
In factфакт, monarchsмонархи
can take up the chemicalsхімікалії,
55
149094
2222
Справді, монархи
можуть поглинати хімікати,
02:43
put it in theirїх ownвласний bodiesтіла,
and it makesробить them toxicтоксичний
56
151316
2408
наповнювати ними свій організм,
і це робить їх токсичними
02:45
againstпроти theirїх predatorsхижаки, suchтакий as birdsптахів.
57
153724
2279
для хижаків, зокрема птахів.
02:48
And what they do, then,
is advertiseрекламувати this toxicityтоксичність
58
156003
2374
Їхня робота полягає в тому, щоб
заявляти про свою токсичність
02:50
throughчерез theirїх beautifulгарний
warningУВАГА colorationsзабарвлень
59
158377
2021
через власне красиве
застережне забарвлення -
02:52
with this orangeапельсин, blackчорний and whiteбілий.
60
160398
2078
помаранчевий, чорний
і білий колір.
02:54
So what I did duringпід час my jobробота
is growрости plantsрослини in the greenhouseтеплиця,
61
162476
3872
Тому в процесі моєї роботи
я виростив рослини в теплиці -
02:58
differentінший onesті, хто, differentінший milkweedsmilkweeds.
62
166348
1746
різні, різні види молочаю.
03:00
Some were toxicтоксичний, includingв тому числі
the tropicalтропічний milkweedболотний,
63
168094
2754
Деякі з них були токсичні, в тому числі
тропічний молочай,
03:02
with very highвисокий concentrationsконцентрації
of these cardenolidescardenolides.
64
170848
3289
з дуже високою концентрацією
карденолідів.
03:06
And some were not toxicтоксичний.
65
174137
1178
Деякі з них не були токсичні.
03:07
And then I fedгодували them to monarchsмонархи.
66
175315
2320
Потім я годував ними монархів.
03:09
Some of the monarchsмонархи were healthyздоровий.
They had no diseaseхвороба.
67
177635
2623
Деякі з монархів були здорові.
У них не було жодних хвороб.
03:12
But some of the monarchsмонархи were sickхворий,
68
180258
1775
Але деякі були хворі.
03:14
and what I foundзнайдено is that
some of these milkweedsmilkweeds are medicinalлікарські,
69
182033
3023
Я виявив, що деякі з цих видів
молочаю є лікарськими,
03:17
meaningсенс they reduceзменшити the diseaseхвороба symptomsсимптоми
in the monarchМонарх butterfliesметелики,
70
185056
3237
тобто вони зменшують
симптоми захворювання серед данаїд монархів,
03:20
meaningсенс these monarchsмонархи can liveжити longerдовше
when they are infectedінфікований
71
188293
3117
що означає, що ці монархи можуть жити
довше, коли вони інфіковані,
03:23
when feedingгодування on these medicinalлікарські plantsрослини.
72
191410
1914
коли вони споживають
ці лікарські рослини.
03:25
And when I foundзнайдено this, I had this ideaідея,
73
193324
2711
Коли я довідався про це,
мені спала на думку одна ідея.
03:28
and a lot of people said
it was a crazyбожевільний ideaідея,
74
196035
2308
Багато людей говорили, що
вона божевільна,
03:30
but I thought,
what if monarchsмонархи can use this?
75
198343
2474
але я подумав: а що якщо монархи
можуть використовувати це?
03:32
What if they can use these plantsрослини
as theirїх ownвласний formформа of medicineмедицина?
76
200817
3059
Що, коли вони можуть використовувати
ці рослини як свою форму медицини?
03:35
What if they can actдіяти as medicalмедичний doctorsлікарі?
77
203876
2602
Що, коли вони можуть
виступати в ролі лікарів?
03:38
So my teamкоманда and I
startedпочався doing experimentsексперименти.
78
206828
2026
Ми з командою
почали робити експерименти.
03:40
In the first typesтипи of experimentsексперименти,
79
208854
1801
У першому типі експериментів
03:42
we had caterpillarsгусениці,
and gaveдав them a choiceвибір:
80
210655
2170
у нас були гусениці.
Я дав їм вибір:
03:44
medicinalлікарські milkweedболотний versusпроти
non-medicinalлікарські milkweedболотний.
81
212825
2741
лікарський молочай чи
немедикаментозний молочай.
03:47
And then we measuredвиміряний how much they ateїв
of eachкожен speciesвидів over theirїх lifetimeчас життя.
82
215566
3620
А потім ми виміряли, скільки вони з'їли
кожного виду протягом життя.
03:51
And the resultрезультат, as so oftenчасто
in scienceнаука, was boringнудний:
83
219186
3014
Результат, як це часто буває
в науці, був нічим не особливий:
03:54
FiftyП'ятдесят percentвідсоток of theirїх foodїжа was medicinalлікарські.
FiftyП'ятдесят percentвідсоток was not.
84
222200
4251
50% їхньої їжі була лікувальною.
50% - ні.
03:58
These caterpillarsгусениці didn't do
anything for theirїх ownвласний welfareдобробут.
85
226451
3270
Ці гусениці не робили
нічого для власного блага.
04:02
So then we movedпереїхав on to adultдорослий butterfliesметелики,
86
230611
2075
Отже, ми перейшли до дорослого метелика
04:04
and we startedпочався askingзапитую the questionпитання
87
232686
1891
і почали ставити запитання:
04:06
whetherчи то it's the mothersматерів
that can medicateліки theirїх offspringпотомство.
88
234577
3158
чи можуть матері лікувати своє потомство?
04:09
Can the mothersматерів layлежати theirїх eggsяйця
on medicinalлікарські milkweedболотний
89
237735
2774
Чи можуть матері відкладати свої яйця
на лікарському молочаї,
04:12
that will make theirїх
futureмайбутнє offspringпотомство lessменше sickхворий?
90
240509
3199
що зробить їхнє майбутнє
потомство менш хворобливим?
04:15
We have doneзроблено these experimentsексперименти now
over severalкілька yearsроків,
91
243708
2528
Ми робимо ці експерименти
протягом декількох років,
04:18
and always get the sameтой же resultsрезультати.
92
246236
1788
і завжди отримуємо такий же результат.
04:20
What we do is we put
a monarchМонарх in a bigвеликий cageклітці,
93
248024
2162
Ми кладемо данаїда
у велику клітку,
04:22
a medicinalлікарські plantРослина on one sideсторона,
a non-medicinalлікарські plantРослина on the other sideсторона,
94
250186
3483
лікарська рослина з одного боку,
нелікарська рослина - з іншого,
04:25
and then we measureміра the numberномер of eggsяйця
that the monarchsмонархи layлежати on eachкожен plantРослина.
95
253669
4576
а потім вимірюємо кількість яєць,
які монархи відкладають на кожній рослині.
04:30
And what we find when we do that
is always the sameтой же.
96
258245
3109
Кожен раз, коли ми робимо це,
ми бачимо завжди те ж саме.
04:33
What we find is that the monarchsмонархи
stronglyсильно preferвважають за краще the medicinalлікарські milkweedболотний.
97
261354
3593
Монархи надають перевагу
лікарському молочаю.
04:36
In other wordsслова,
what these femalesсамки are doing
98
264947
2101
Іншими словами,
ці самки відкладають
04:39
is they're layingПрокладка 68 percentвідсоток
of theirїх eggsяйця in the medicinalлікарські milkweedболотний.
99
267048
3344
68 % їхніх яєць
на лікарському молочаї.
04:42
IntriguinglyІнтригуюче, what they do
is they actuallyнасправді transmitпередавати the parasitesпаразити
100
270392
4220
Цікаво, вони насправді
передають паразитів,
04:46
when they're layingПрокладка the eggsяйця.
101
274612
1465
коли відкладають яйця.
04:48
They cannotне можу preventзапобігти this.
102
276077
1435
Вони не можуть запобігти цьому.
04:49
They can alsoтакож not medicateліки themselvesсамі.
103
277512
1931
Вони також не можуть лікувати себе.
04:51
But what these experimentsексперименти tell us
104
279443
2237
Ці експерименти говорять нам
04:53
is that these monarchsмонархи, these mothersматерів,
can layлежати theirїх eggsяйця on medicinalлікарські milkweedболотний
105
281680
4829
те, що ці монархи, ці матері, можуть
відкласти яйця на лікарському молочаї,
04:58
that will make theirїх
futureмайбутнє offspringпотомство lessменше sickхворий.
106
286509
2639
що зробить їхнє майбутнє
потомство менш хворобливим.
05:03
Now, this is a really
importantважливо discoveryвідкриття, I think,
107
291058
2523
Я думаю, це дійсно
важливе відкриття,
05:05
not just because it tellsрозповідає us
something coolкруто about natureприрода,
108
293581
2834
не тільки тому, що воно розповідає
нам щось класне про природу,
05:08
but alsoтакож because it mayможе tell us something
more about how we should find drugsнаркотики.
109
296415
3686
а й тому, що воно може розповісти нам
докладніше, як ми повинні шукати ліки.
05:12
Now, these are animalsтварини that are very smallмаленький
110
300101
2000
Ці тварини дуже малі,
05:14
and we tendсхильні to think of them
as very simpleпростий.
111
302101
2099
і ми схильні думати про них
як про дуже простих.
05:16
They have tinyкрихітна little brainsмозок,
112
304200
1557
Вони мають маленькі мізки,
05:17
yetвсе-таки they can do this
very sophisticatedвитончений medicationліки.
113
305757
2424
проте вони можуть здійснити
це надзвичайно складне лікування.
05:20
Now, we know that even todayсьогодні,
mostнайбільше of our drugsнаркотики
114
308811
2578
Ми знаємо, що навіть сьогодні
більшість наших препаратів
05:23
deriveвивести from naturalприродний productsпродукти,
includingв тому числі plantsрослини,
115
311389
2759
зроблені з натуральних продуктів,
у тому числі рослин,
05:26
and in indigenousкорінне culturesкультури,
116
314148
1612
і в культурі корінних народів
05:27
traditionalтрадиційний healersцілителі oftenчасто look
at animalsтварини to find newновий drugsнаркотики.
117
315760
2835
народні цілителі часто спостерігають
за тваринами, щоби знайти нові ліки.
05:30
In this way, elephantsслони have told us
how to treatлікувати stomachшлунок upsetзасмучений,
118
318595
3407
Таким чином, слони підказали нам,
як лікувати розлад шлунка,
05:34
and porcupinesporcupines have told people
how to treatлікувати bloodyкривавий diarrheaдіарея.
119
322002
3289
дикобрази підказали людям,
як лікувати кривавий пронос.
05:37
What I think is importantважливо,
thoughхоча, is to moveрухатися beyondдалі
120
325291
2655
Важливим є вийти за межі
05:39
these large-brainedвеликі brained mammalsссавці
and give these guys more creditкредит,
121
327946
3808
великих мізків ссавців
і надати цим істотам більше довіри.
05:43
these simpleпростий animalsтварини, these insectsкомахи
that we tendсхильні to think of
122
331754
2902
Цим простим тваринам, цим комахам,
яких ми схильні вважати
05:46
as very, very simpleпростий
with tinyкрихітна little brainsмозок.
123
334656
3249
дуже і дуже простими
з крихітними мізками.
05:49
The discoveryвідкриття that these animalsтварини
can alsoтакож use medicationліки
124
337905
3971
Відкриття того, що ці тварини
можуть використовувати ліки,
05:53
opensвідкривається up completelyповністю newновий avenuesшляхи,
125
341876
2479
відкриває абсолютно нові можливості.
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treatingлікування humanлюдина diseasesхвороби
126
344355
4714
Я думаю, що, можливо, в один прекрасний день
ми будемо лікувати захворювання людини
06:01
with drugsнаркотики that were first
discoveredвідкритий by butterfliesметелики,
127
349069
3109
ліками, які вперше були
виявлені метеликами.
06:04
and I think that is an amazingдивовижний opportunityможливість
worthварто pursuingпереслідування.
128
352178
3975
Я думаю, що ця дивовижна можливість
цілком виправдана.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Дуже дякую.
06:10
(ApplauseОплески)
130
358316
4505
(Оплески)
Translated by Mariya Udud
Reviewed by Hanna Leliv

▲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