TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Яап де Рууде: Как пеперудите се лекуват сами
Filmed:
Readability: 4.2
1,143,584 views
Също като нас, пеперудата монарх понякога се разболява от паразит. Но биологът Яап де Рууде забеляза нещо интересно за пеперудите, които изучава - заразени женски пеперуди избират да снесат яйцата си на определен вид растение, което помага на потомството им да не се разболее. Как знаят кое растение да изберат? Мислете за това като другия "ефект на пеперудата", който може да ни научи как да намираме нови лекарства за човешки болести.
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.
00:12
So infectious diseases, right?
0
190
1530
И така, инфекциозни заболявания?
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
Инфекциозните заболявания
са основна причина
са основна причина
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
за човешкото страдание и смърт по света.
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
Всяка година милиони хора
умират от туберкулоза, малария и ХИВ,
умират от туберкулоза, малария и ХИВ,
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
по света и дори в САЩ.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
Всяка година хиляди американци
умират от сезонен грип.
умират от сезонен грип.
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
Разбира се,ние сме изобретателни.
Нали така?
Нали така?
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
Измислили сме начини
да се защитим от тези болести.
да се защитим от тези болести.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
Имаме лекарства и ваксини.
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
И имаме съзнание,
учим се от опита си
учим се от опита си
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
и измисляме креативни решения.
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
Свикнали сме да мислим, че сме
единствените, но знаем че не сме.
единствените, но знаем че не сме.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
Не сме единствените доктори.
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
Вече знаем, че има много животни,
които също го могат.
които също го могат.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
Най-известните са шимпанзетата.
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
Не много по-различни от нас,
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
те могат да използват растения
за да лекуват чревни паразити
за да лекуват чревни паразити
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
Но последните десетилетия ни показаха
и други животни, които го могат.
и други животни, които го могат.
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
Слонове, бодливи свинчета,
овце, кози, каквото се сетите.
овце, кози, каквото се сетите.
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
И още по-интересни са скорошните
открития, които ни казват,
открития, които ни казват,
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
че насекоми и други малки животни
с по-малък мозък могат да се лекуват сами.
с по-малък мозък могат да се лекуват сами.
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
Проблемът с инфекциозните заболявания,
както знаем,
както знаем,
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
е че патогените продължават да еволюират,
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
и много от лекарствата,
които сме разработили
които сме разработили
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
губят ефикасноста си.
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
И затова има голяма нужда от намиране на
нови начини да откриваме лекарства,
нови начини да откриваме лекарства,
01:24
that we can use against our diseases.
26
72209
1904
които да използваме против болести.
01:26
Now, I think that we
should look at these animals,
should look at these animals,
27
74113
2554
Е, аз смятам, че трябва да
погледнем тези животни,
погледнем тези животни,
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
и да научим от тях как да
лекуваме нашите болести.
лекуваме нашите болести.
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
Като биолог изучавам пеперудата монарх
вече десет години.
вече десет години.
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
Монарсите са особено известни със
забележителните си миграции
забележителните си миграции
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
от САЩ и Канада до Мексико всяка година
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
където милиони от тях се събират,
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
но не затова започнах да ги изучавам.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
Изучавам монарсите,
защото те се разболяват.
защото те се разболяват.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
Също както аз и вие.
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
Това което правят
може да ни каже много за лекарства,
може да ни каже много за лекарства,
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
които да разработим за хората.
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
Паразитите, които заразяват монарсите
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
се наричат Ophrocystis eletroscirrha,
сложно име.
сложно име.
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
Те правят спори,
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
милиони спори по външната
страна на пеперудата,
страна на пеперудата,
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
които се виждат като петънца
между люспите на пеперудата.
между люспите на пеперудата.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
И това е наистина лошо за монарха.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
Скъсява живота им,
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
намалява способността им да летят,
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
може дори да ги убие
преди да достигнат зрялост.
преди да достигнат зрялост.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
Много опасен паразит.
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
Част от работата ми е да прекарвам време
в парника отглеждайки растения,
в парника отглеждайки растения,
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
и причината е че монарсите са
изключително капризни за това какво ядат.
изключително капризни за това какво ядат.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
Като ларви ядат само
растението Асклепиас
растението Асклепиас
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
За щастие, има няколко вида
Асклепиас, които използват,
Асклепиас, които използват,
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
и всички те съдържат карденолиди.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
Тези химикали са токсични.
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
Токсични са за повечето животни
не и за монарсите
не и за монарсите
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
Всъщност, монарсите
поемат химикалите
поемат химикалите
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
слагат ги в собственото си тяло
и стават отровни
и стават отровни
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
срещу естествените им врагове
например птиците.
например птиците.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
И това, което правят
е да покажат, че са отровни
е да покажат, че са отровни
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
с красивата си предупредителна окраска,
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
с това оранжево, черно и бяло.
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
И така, моята работа беше
да отглеждам растения в парника,
да отглеждам растения в парника,
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
различни видове Асклепиас.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
Някои, включително
тропическите видове, бяха отровни
тропическите видове, бяха отровни
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
с много голямо съдържание
на тези карденолиди.
на тези карденолиди.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
А други не бяха отровни.
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
И хранех монарсите с тях.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Някои от монарсите
бяха здрави, без болести.
бяха здрави, без болести.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
Но някои бяха болни,
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
и открих, че някои от тези растения
имат медицински свойства,
имат медицински свойства,
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
което значи че намаляват симптомите
на заболяването на монарсите,
на заболяването на монарсите,
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
и значи че могат да живеят
по-дълго когато са заразени,
по-дълго когато са заразени,
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
когато сe хранят с тези растения.
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
Когато открих това, ми хрумна идея,
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
за която много хора казаха че е шантава,
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
ами ако монарсите
могат да се възползват от това?
могат да се възползват от това?
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
Ако могат да използват тези растения
като форма на лекарство?
като форма на лекарство?
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
Ако могат да бъдат лекари?
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
И с екипа ми
започнахме да експериментираме
започнахме да експериментираме
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
В първите видове експерименти,
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
имахме гъсеници, и им дадохме избор:
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
лековити и нелековити видове Асклепиас
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
И след това измерихме колко от всеки вид
изяждаха през живота си.
изяждаха през живота си.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
И резултата, както
много често в науката, беше скучен.
много често в науката, беше скучен.
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
Петдесет процента от храната им
беше медицинска и петдесет - не.
беше медицинска и петдесет - не.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
Тези гъсеници не правеха нищо
за собственото си здраве.
за собственото си здраве.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Затова се фокусирахме
върху възрастни пеперуди
върху възрастни пеперуди
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
и зададохме въпроса
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
дали майките лекуват потомството си.
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
Възможно ли е майки
да снасят яйцата си на лечебни растения,
да снасят яйцата си на лечебни растения,
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
които ще помогнат бъдещето поколение
да не се разболява.
да не се разболява.
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
Вече няколко години
правим същите експерименти
правим същите експерименти
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
винаги с един и същи резултат.
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
Слагаме една пеперуда в голяма клетка,
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
с лековито растение в едната страна
и нелековито от другата
и нелековито от другата
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
и след това да измерим
колко яйца снасят на всяко растение.
колко яйца снасят на всяко растение.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
И когато направим това откриваме,
че е винаги същото.
че е винаги същото.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
Виждаме че монарсите имат силни
предпочитания към лековитата Асклепиас.
предпочитания към лековитата Асклепиас.
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
С други думи, това което
тези женски правят
тези женски правят
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
е че снасят 68 процента
от яйцата си на лековити растения.
от яйцата си на лековити растения.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
Интересното е, че
те пренасят и паразитите.
те пренасят и паразитите.
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
когато снасят яйцата си.
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
.Не могат да го предотвратят.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
Не могат и да се лекуват.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
Но тези експерименти ни казват,
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
че тези монарси, тези майки,
снасят яйцата си на лековита Асклепиас,
снасят яйцата си на лековита Асклепиас,
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
което ще предпази
поколението им от болести.
поколението им от болести.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
Това е наистина важно откритие според мен,
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
не само защото ни казва
нещо интересно за природата,
нещо интересно за природата,
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
но и защото може да ни каже нещо
за това как да откриваме лекарства.
за това как да откриваме лекарства.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Тези животни са много малки
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
и обикновено мислим за тях
като много прости.
като много прости.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
Имат мънички мозъци,
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
и въпреки това са способни
на такова сложно лечение.
на такова сложно лечение.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
Знаем, че дори и днес
много от лекарствата ни
много от лекарствата ни
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
идват от естествени продукти,
включително растения,
включително растения,
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
и от местни култури,
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
лечители се учат
от животни, за да намерят нови лекарства.
от животни, за да намерят нови лекарства.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
Така слоновете са ни научили
как да лекуваме болни стомаси,
как да лекуваме болни стомаси,
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
а бодливите свинчета са научили хората
как да лекуват кървава диария.
как да лекуват кървава диария.
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Това, което мисля че е важно,
е да се придвижим отвъд
е да се придвижим отвъд
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
животните с големи мозъци
и да отдадем дължимото
и да отдадем дължимото
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
на тези прости животни насекоми,
за които мислим
за които мислим
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
като много много прости
с мънички мозъци.
с мънички мозъци.
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
124
337905
3971
Откритието, че и тези животни
използват лекарства
използват лекарства
05:53
opens up completely new avenues,
125
341876
2479
отваря напълно нови възможности,
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
и мисля, че може би един ден
ще лекуваме човешки болести
ще лекуваме човешки болести
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
с лекарства, които първо
са открити от пеперуди,
са открити от пеперуди,
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
и смятам че това е прекрасна възможност,
която заслужава внимание.
която заслужава внимание.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Много ви благодаря.
06:10
(Applause)
130
358316
4505
(Аплодисменти)
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