TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
جاپ د رود: نحوه خود درمانی پروانه ها
Filmed:
Readability: 4.2
1,143,584 views
درست مثل ما، پروانه های شهریار گاهی به لطف یک انگل بدجنس بیمار می شوند. اما جاپ د رود زیست شناس موقع مطالعاتش متوجه چیز جالبی درباره این پروانه ها شد-- پروانه های ماده آلوده تخمگذاری روی نوع خاصی از یک گیاه را ترجیح می دادند تا از ابتلای نوزادنشان ممانعت کنند. چطور می دانند که کدام گیاه را انتخاب کنند؟ به آن باید بعنوان" یک اثر دیگر پروانه ای" فکر کنیم-- که به ما در یافتن داروهای جدید برای مداوای امراض انسانی آموزش می دهد.
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
کلی بیماری عفونی هست، نه؟
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
امراض عفونی کماکان عامل اصلی در مرگ و میر
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
و رنج کشیدن بشر در گوشه نقاط جهان هستند.
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
همه ساله، میلیونها انسان از امراضی از قبیل سل، مالاریا و اچ آی وی
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
در سرتاسر دنیا و حتی در ایاات متحده میمیرند.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
هر سال، هزار آمریکایی از آنفولانزای فصلی میمیرند.
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
البته ما انسانها خلاق هستیم، نه؟
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
ما به شیوه هایی برای محافظت خود علیه این مرضها دست یافته ایم.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
دارو و واکسن داریم.
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
و آگاهی داریم-- از تجربه هایمان یا می گیریم
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
و به راه حلهای خلاقانه می رسیم.
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
قبلا فکر می کنیم که در این مقوله تنها هستیم، اما الان می دانیم که اینطور نیست.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
فقط انسانها پزشک ندارند.
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
می دانیم که آن بیرون کلی حیوان هست که این کار را انجام می دهند.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
از همه مشهورتر شاید شامپانزه ها باشند.
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
تفاوت چندانی با ما ندارند،
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
می توانند از گیاهان برای مداوای انگلهای روده شان استفاده کنند.
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
اما دهه های اخیر نشان داده که سایر حیوانات هم قادر به این کار هستند:
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
فیلها، خارداران، گوسفند، بز و الی آخر.
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
و حتی جالبتر این است که کشفهای اخیر به ما می گویند
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
حشره ها و دیگر حیوانات کوچک با مغزهای کوچکتر
می توانند از دارو استفاده کنند.
می توانند از دارو استفاده کنند.
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
همانطور که می دانیم مشکل موجود در رابطه با امراض عفونی
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
این است که پاتوژنها به تکامل یافتن ادامه می دهند،
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
و خیلی از داروهایی که ما ساخته ایم
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
اثر گذاریشان را از دست می دهند.
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
و بنابراین، نیاز زیادی برای یافتن
راههای تازه در کشف داروها وجود دارد
راههای تازه در کشف داروها وجود دارد
تا قادر باشیم علیه بیماریها استفاده کنیم.
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
الان فکر می کنم که باید به این حیوانها نگاه کنیم،
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
و ما می توانیم از آنها نحوه درمان امراض خود را یاد بگیریم.
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
بعنوان زیست شناس، بمدت ۱۰ سال پروانه های شهریار
را مورد مطالعه قرار داده ام.
را مورد مطالعه قرار داده ام.
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
خب، پروانه های شهریار بخاطر مهاجرتهای دیدنی سالیانه شان از
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
ایالات متحده و کانادا به مکزیک بشدت معروفند،
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
جایی که میلیونها از آنها در آنجا گرد هم میایند،
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
اما این دلیل من برای انجام بررسی رویشان نیست.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
من پروانه های شهریار را بخاطر
مریض شدنشان مورد مطالعه قرار دادم.
مریض شدنشان مورد مطالعه قرار دادم.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
آنها مثل من و شما بیمار می شوند.
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
و بنظرم کاری که می کنند اطلاعات
زیادی درباره داروهایی به ما می دهد
زیادی درباره داروهایی به ما می دهد
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
که می توانیم برای انسانها بسازیم.
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
انگلهایی که پروانه های شهریار به آنها مبتلا می شوند
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
اصطلاحا ophryocystis elektroscirrha نام دارد--
خیلی دهان پر کن است.
خیلی دهان پر کن است.
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
آنچه انجام می دهند تولید هاگ است،
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
میلیونها هاگ در بیرون از پروانه
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
که در قالب ذرات کوچک بین فلسهای پروانه نشان داده می شوند.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
و واقعا برای پروانه های شهریار مضر هستند.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
عمرشان را کوتاه می کند.
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
از قابلیت آنها برای پرواز می کاهد،
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
حتی ممکن است قبل از رسیدن به بزرگسالی آنها را بکشد.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
انگلی بسیار مضر.
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
بعنوان بخشی از شغلم، زمان زیادی را در گلخانه ها صرف رشد گیاهان می کنم،
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
و دلیلش این است که پروانه های شهریار شدیدا در خوردن وسواس دارند.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
وقت شتگی تنها استبرق می خورند.
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
خوشبختانه چندین استبرق مختلف وجود دارد که بتوانند استفاده کنند،
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
و همه این استبرقها کاردنولید دارند.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
مواد شیمیایی که سمی هستند.
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
برای بیشتر حیوانات سمی است الا پروانه های شهریار.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
در واقع، پروانه های شهریار قابلیت مصرف مواد شیمیایی را دارند،
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
آنها را درون بدنشان حمل می کنند تا با تولید سم از آنها در برابر شکارچیان
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
از قبیل پرندگام محافظت کنند.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
و کار بعدیشان تبلیغ کردن این سم
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
از طریق رنگهای زیبای هشداردهنده
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
نارنجی، سیاه و سفید است.
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
خب در شغلی که دارم به پرورش گیاهان مختلف و استبرق های مختلف
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
در گلخانه می پردازم.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
برخی سمی از قبیل یک استبرق استوایی
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
با میزان غلظت بالایی از کاردنوییدها.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
و بعضی غیرسمی بودند.
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
و بعد انها را به پروانه های شهریار خوراندم.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
برخی از پروانه هاش شهریار سالم بودند. مریضی نداشتند.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
اما برخی از آنها بیماری داشتند،
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
و آنچه یافتم این بود که این استبرق ها خاصیت دارویی دارند،
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
به این معنا که علائم بیماری را در پروانه های شهریار کاهش می دهند،
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
به این معنا که پروانه های شهریار مبتلا با خوردن این گیاهان
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
دارویی بیشتر عمر می کنند.
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
و وقتی این را فهمیدم، این ایده به ذهنم رسید،
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
و کلی آدم به من گفتند که ایده دیوانه واری بود،
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
اما با خودم فکر کردم، چطور میشد اگر پروانه ها می توانستند از این استفاده کنند؟
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
چطور می شد اگر آنها از این گیاهان بعنوان داروی خود استفاده می کردند؟
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
چطور میشد اگر اگر بعنوان پزشک عمل می کردند؟
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
بنابراین تیم من شروع به انجام آزمایشات کرد.
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
در انواع اولیه آزمایشات،
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
ما کرمهای ابریشم را داشتیم و به آنها این گزینه را دادیم:
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
استبرق دارویی علیه استبرق غیردارویی.
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
و طول عمرشان را بسته به نوع استبرقی که خوردند اندازه گرفتیم.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
و نتیجه مثل اغلب اوقات در علم کسالت آور بود:
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
پنجاه درصد غذایشان دارویی بود. پنجاه درصد نه.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
این کرمهای ابریشم هیچ چیزی را برای رفاه حالشان ندارند.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
بعد رفتیم سراغ پروانه های بالغ،
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
و شروع به پرسیدن این سوال کردیم
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
که آیا این مادرها هستند که می توانند نوزادشان را درمان کنند.
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
آیا مادرها می توانند روی استبرق دارویی تخم بگذارند؟
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
که نوزدانشان بعدا کمتر دچار بیماری شوند؟
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
این آزمایشات را طی سالها انجام داده ایم،
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
و همیشه نتایج یکسانی می گیریم.
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
کاری که می کنیم قرار دادن یک پروانه شهریار در قفسی بزرگ است،
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
یک گیاه طبی در یک سوی آن و گیاهی غیرطبی در سوی دیگر،
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
و بعد تعداد تخمهایی را که پروانه روی هر کدام از گیاهان می گذارد را میشماریم.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
و آنچه سرآخرمیابیم همیشه یکی است.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
آنچه میابیم این است که شهریارها قویا استبرق طبی را ترجیح می دهند.
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
بعبارت دیگر، کاری که این ماده ها انجام می دهند
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
این است که حدود ۶۸ درصد تخمهایشان را روی استبرق طبی می گذارند.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
کاری که با دوز و کلک انجام می دهند در واقع انتقال انتقال انگلها
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
موقع تخم گذاریشان است،
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
نمی توانند مانعش شوند.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
همینطور هم نمی توانند خوددرمانی کنند.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
اما انچه تجربه به ما می گوید این است
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
که پروانه های شهریار، این مادران،
می توانند روی استرق طبی تخم گذاری کنند
می توانند روی استرق طبی تخم گذاری کنند
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
تا نوزدانشان بعدا کمتر مریض شوند.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
خب به نظرم این کشف خیلی مهمی است،
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
مه فقط به این خاطر که به ما درباره طبیعت چیز باحالی می گوید،
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
بلکه همینطور به این خاطر که بیشتر به درباره پیدا کردن داروها می گوید.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
خب این حیوانات خیلی کوچک هستند
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
و ما تمایل داریم فکر کنیم که آنها خیلی ساده هستند.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
آنها مغزهای خیلی کوچکی دارند،
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
با این حال از پس انجام چنین درمان پیچیده ای بر میایند.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
امروزه ما حتی میدانیم که بیشتر داروها
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
از مشتقات محصولات طبیعی هستند، از جمله گیاهان،
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
و در فرهنگهای بومی،
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
شفا دهندگان سنتی برای یافتن داروهای تازه به حیوانات نگاه می کنند.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
به این ترتیب، که فیلها به ما گفته اند چطور ناراحتی معده را درمان کنیم.
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
و تشی ها به آدمها گفتند چطور اسهال خونی را درمان کنند،
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
فکر می کنم مهمترین کار رفتن ورای
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
این پستانداران بزرگ مغز و اعتبار بیشتر دادن به این
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
حیوانات ساده، حشراتی باشد که بیشتر مایلیم درباره شان
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
بعنوان کوچک مغزهای خیلی خیلی خرد و ساده فکر کنیم.
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
124
337905
3971
این کشف که این حیوانات می توانند همچنین از دارو استفاده کنند
05:53
opens up completely new avenues,
125
341876
2479
راههای کاملا تازه ای را در مقابلمان می گشاید،
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
و فکر می کنم که روزی ما قادر به درمان مرضهای انسانی
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
با داروهایی باشیم که نخست از سوی پروانه ها کشف شدند،
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
و معتقدم که فرصت فوق العاده ای است که ارزش دنبال کردن را دارد.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
خیلی از شما متشکرم.
06:10
(Applause)
130
358316
4505
(تشویق)
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