TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Jaap de Roode: Come le farfalle si curano da sole
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Proprio come noi, le farfalle monarche a volte si ammalano a causa di un brutto parassita. Ma il biologo Jaap de Roode ha notato qualcosa di interessante sulle farfalle che stava studiando: le farfalle femmina sceglievano di deporre le proprie uova in un specie ben precisa di pianta che aiutava la prole a non ammalarsi. Come fanno scegliere questa pianta?
Pensate a questo processo come un altro "effetto farfalla" che potrebbe insegnarci come trovare nuovi farmaci per curare le malattie degli esseri umani.
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
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00:12
So infectious diseases, right?
0
190
1530
Parliamo di malattie infettive.
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
Le malattie infettive
sono la causa principale
sono la causa principale
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
di malattie e morti
in tutto il mondo.
in tutto il mondo.
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
Ogni anno milioni di persone
muoiono per malattie
muoiono per malattie
come la tubercolosi, la malaria e l'AIDS,
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
in tutto il mondo,
anche negli Stati Uniti.
anche negli Stati Uniti.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
Ogni anno, migliaia di americani
muoiono a causa dell'influenza stagionale.
muoiono a causa dell'influenza stagionale.
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
Ma noi esseri umani
siamo creativi, giusto?
siamo creativi, giusto?
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
Abbiamo inventato modi
per proteggerci dalle malattie.
per proteggerci dalle malattie.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
Abbiamo medicine e vaccini.
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
E siamo intelligenti:
impariamo dalle nostre esperienze
impariamo dalle nostre esperienze
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
e troviamo
soluzioni creative.
soluzioni creative.
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
Pensavamo di essere i soli a farlo
ma ora sappiamo che non è così.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
Non siamo gli unici medici.
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
Sappiamo che ci sono molti animali
che possono curarsi da sé.
che possono curarsi da sé.
I più famosi, forse, sono gli scimpanzé.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
In modo simile a noi,
usano piante per curarsi
dai parassiti intestinali.
dai parassiti intestinali.
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
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
Negli ultimi decenni abbiamo visto
che anche altri animali lo fanno:
che anche altri animali lo fanno:
elefanti, porcospini, pecore, capre...
Chi più ne ha più ne metta.
Chi più ne ha più ne metta.
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
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
Ed è ancora più interessante
che scoperte recenti
che scoperte recenti
ci informino che anche gli insetti e altri
piccoli animali con cervelli più piccoli
piccoli animali con cervelli più piccoli
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
sono in grado di curarsi.
Il problema delle malattie infettive,
lo sappiamo bene,
lo sappiamo bene,
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
è che i patogeni
continuano a evolversi,
continuano a evolversi,
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
e molti dei farmaci
che abbiamo messo a punto
che abbiamo messo a punto
perdono la propria efficacia.
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
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
E quindi, c'è sempre più bisogno
di trovare nuovi modi
di trovare nuovi modi
per creare dei farmaci
con cui poterci curare.
con cui poterci curare.
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
Penso che dovremmo
osservare questi animali
osservare questi animali
e imparare da loro
come curare le nostre malattie.
come curare le nostre malattie.
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
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
Da biologo ho studiato le farfalle monarca
negli ultimi 10 anni.
negli ultimi 10 anni.
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
Le monarca sono molto famose
per le loro migrazioni spettacolari
per le loro migrazioni spettacolari
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
dagli USA e dal Canada
verso il Messico ogni anno
verso il Messico ogni anno
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
dove ne arrivano a milioni,
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
ma non è questo
che mi ha spinto a studiarle.
che mi ha spinto a studiarle.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
Studio le farfalle monarca
perché si ammalano.
perché si ammalano.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
Si ammalano come voi.
Si ammalano come me.
Si ammalano come me.
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
E il loro comportamento
può dirci molto sui farmaci
può dirci molto sui farmaci
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
che possiamo creare
per gli esseri umani.
per gli esseri umani.
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
I parassiti che infettano
le farfalle monarca
le farfalle monarca
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
si chiamano ophryocystis elektroscirrha.
Uno scioglilingua, praticamente.
Uno scioglilingua, praticamente.
Producono spore, milioni di spore
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
sulla superficie esterna della farfalla
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
che si manifestano come piccole chiazze
tra le scaglie della farfalla.
tra le scaglie della farfalla.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
E questo è molto dannoso per la farfalla.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
Accorcia la durata della sua vita,
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
riduce la sua capacità di volare,
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
può persino ucciderla
prima di diventare adulta.
prima di diventare adulta.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
Un parassita davvero nocivo.
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
Nel mio lavoro, trascorro molto tempo
a coltivare piante in serra,
a coltivare piante in serra,
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
e lo faccio perché le farfalle monarca
sono schizzinose col cibo.
sono schizzinose col cibo.
Allo stato di larve mangiano
solo asclepiadi.
solo asclepiadi.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
Per fortuna possono nutrirsi
di diverse specie di asclepiadi
di diverse specie di asclepiadi
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
e tutte possiedono
cardenolidi al loro interno.
cardenolidi al loro interno.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
Sono composti chimici tossici.
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
Tossici per molti animali,
ma non per le farfalle monarca.
ma non per le farfalle monarca.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
Queste infatti assumono
le sostanze chimiche,
le sostanze chimiche,
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
e assorbendole si rendono tossiche
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
per i loro predatori,
come gli uccelli.
come gli uccelli.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
E poi palesano la loro tossicità
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
con le loro bellissime colorazioni
arancioni, nere e bianche.
arancioni, nere e bianche.
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
Il mio lavoro prevede la coltivazione
di piante in serra,
di piante in serra,
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
piante e asclepiadi diverse.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
Alcune erano tossiche,
come le asclepiadi tropicali,
come le asclepiadi tropicali,
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
con concentrazioni molto alte
di cardenolidi.
di cardenolidi.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
E altre non lo erano.
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
E poi le ho fatte mangiare
alle farfalle monarca.
alle farfalle monarca.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Alcune di loro erano in salute.
Non erano malate.
Non erano malate.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
Ma alcune farfalle erano malate,
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
e ho scoperto che alcune
di queste asclepiadi sono medicinali
di queste asclepiadi sono medicinali
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
perché riducono i sintomi di una malattia
nelle farfalle monarca.
nelle farfalle monarca.
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
Le farfalle infettate
possono insomma vivere più a lungo
possono insomma vivere più a lungo
se mangiano queste piante medicinali.
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
E quando l'ho scoperto,
mi è venuta in mente un'idea
mi è venuta in mente un'idea
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
e molte persone l'hanno definita
un'idea folle.
un'idea folle.
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
E se le farfalle monarca
potessero usarle?
potessero usarle?
Se potessero usare queste piante
come una medicina?
come una medicina?
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
E se si curassero da sole?
Così il mio team e io
abbiamo iniziato a sperimentare.
abbiamo iniziato a sperimentare.
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
Nei primi esperimenti
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
abbiamo usato i bruchi
facendo fare loro una scelta:
facendo fare loro una scelta:
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
asclepiadi medicinali
o asclepiadi non medicinali.
o asclepiadi non medicinali.
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
Poi abbiamo misurato quanto mangiavano
di ogni specie nel corso della loro vita.
di ogni specie nel corso della loro vita.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
Il risultato, come spesso capita
nella scienza, era noioso:
nella scienza, era noioso:
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
il 50% del loro cibo era medicinale
e il 50% non lo era.
e il 50% non lo era.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
Questi bruchi non avevano fatto niente
per il loro benessere.
per il loro benessere.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Allora abbiamo provato
con le farfalle adulte
con le farfalle adulte
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
e abbiamo iniziato a chiederci
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
se fossero le madri
a curare la prole.
a curare la prole.
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
Le madri possono deporre le uova
sulle asclepiadi medicinali
sulle asclepiadi medicinali
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
che renderanno la prole
più resistente alle malattie?
più resistente alle malattie?
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
Sono anni ormai
che facciamo questi esperimenti
che facciamo questi esperimenti
e otteniamo sempre lo stesso risultato
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
Mettiamo una farfalla monarca
in una gabbia,
in una gabbia,
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
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
una pianta medicinale da una parte,
una pianta non medicinale dall'altra,
una pianta non medicinale dall'altra,
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
e poi misuriamo il numero di uova
che le farfalle depongono su ogni pianta.
che le farfalle depongono su ogni pianta.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
E alla fine scopriamo sempre
la stessa cosa:
la stessa cosa:
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
le farfalle monarca preferiscono
nettamente le asclepiadi medicinali.
nettamente le asclepiadi medicinali.
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
In altre parole,
queste femmine
queste femmine
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
depongono il 68% delle proprie uova
nelle asclepiadi medicinali.
nelle asclepiadi medicinali.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
Curiosamente trasmettono alla prole
i propri parassiti
i propri parassiti
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
quando depongono le uova.
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
Non possono impedirlo.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
Possono anche automedicarsi.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
Ma ciò che ci dicono questi esperimenti
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
è che le farfalle monarca, queste madri,
possono deporre le uova
possono deporre le uova
sulle asclepiadi medicinali
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
che aiuteranno la loro futura prole
a non ammalarsi.
a non ammalarsi.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
Questa è una scoperta
molto importante, credo,
molto importante, credo,
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
non solo perché ci dice qualcosa
di bello sulla natura,
di bello sulla natura,
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
ma anche perché ci dice qualcosa in più
su come scoprire nuovi farmaci.
su come scoprire nuovi farmaci.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Ora, questi animali sono molto piccoli
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
e tendiamo a pensare
che siano molto semplici.
che siano molto semplici.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
Hanno cervelli minuscoli, eppure
sanno curarsi in modo così sofisticato.
sanno curarsi in modo così sofisticato.
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
Sappiamo che anche oggi gran parte
dei nostri medicinali
dei nostri medicinali
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
deriva da prodotti naturali,
tra cui le piante,
tra cui le piante,
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
e nelle culture indigene
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
i guaritori spesso osservano
gli animali per trovare nuove cure.
gli animali per trovare nuove cure.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
Così gli elefanti ci hanno mostrato
come curare uno stomaco indisposto
come curare uno stomaco indisposto
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
e i porcospini
come curare la diarrea ematica.
come curare la diarrea ematica.
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Tuttavia penso sia importante
guardare oltre
guardare oltre
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
questi mammiferi con grandi cervelli
e dare più credito a queste farfalle,
e dare più credito a queste farfalle,
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
questi animali semplici,
questi insetti
questi insetti
che spesso tendiamo a considerare
molto semplici
molto semplici
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
e con cervelli minuscoli.
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
124
337905
3971
Scoprire che questi animali
possono automedicarsi
possono automedicarsi
ci apre prospettive completamente nuove,
05:53
opens up completely new avenues,
125
341876
2479
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
e penso che forse un giorno,
cureremo le malattie umane
cureremo le malattie umane
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
con farmaci che sono stati prima scoperti
dalle farfalle,
dalle farfalle,
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
e penso sia un'opportunità straordinaria
da cogliere al volo.
da cogliere al volo.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Grazie mille.
(Applausi)
06:10
(Applause)
130
358316
4505
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