TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
야프 드 루드 (Jaap de Roode): 나비가 자가치료를 하는 방법
Filmed:
Readability: 4.2
1,143,584 views
우리와 마찬가지로 황제나비도 해로운 기생충으로 인해 종종 병들게 됩니다. 그런데 생물학자 야프 드 루드(Jaap de Roode)는 나비를 연구하던 중 흥미로운 점을 발견하게 되었습니다. 감염된 암컷 나비가 자손들이 병들지 않도록 도와주는 특정한 식물 위에 알을 낳는다는 사실입니다. 나비들이 어떻게 알고 이 식물을 선택하는 것일까요? 이것을 "새로운 나비효과"라고 생각해 보십시오. 우리가 인간의 질병을 치료할 수 있는 신약을 발견하도록 이끌어 줄 수도 있습니다.
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
전염병입니다. 그렇죠?
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
전염병은 여전히 전세계에 걸쳐
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
인간을 고통과 죽음에 이르게 하는
주요 원인입니다.
주요 원인입니다.
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
매년 전세계 수백만 명의 사람들이
결핵, 말라리아, 에이즈로 사망하며
결핵, 말라리아, 에이즈로 사망하며
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
심지어 미국에서도 발생하는 일입니다.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
매해 수천 명의 미국인들이
계절성 독감으로 사망합니다.
계절성 독감으로 사망합니다.
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
물론 오늘날 우리 인간은
창의적인 존재입니다. 그렇죠?
창의적인 존재입니다. 그렇죠?
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
이런 질병에 대항할
방법들을 생각해냈습니다.
방법들을 생각해냈습니다.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
약도 있고 백신도 있습니다.
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
우리는 의식적으로
경험을 통해 배우고
경험을 통해 배우고
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
창의적인 해결책을
생각해냅니다.
생각해냅니다.
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
예전에는 인간만 그런 줄 알았는데
이젠 아니라는 것을 압니다.
이젠 아니라는 것을 압니다.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
우리만 의료 의사가 아닙니다.
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
여러 가지 동물들도
그렇게 할 수 있는 걸 압니다.
그렇게 할 수 있는 걸 압니다.
가장 대표적으로는
침팬지일 겁니다.
침팬지일 겁니다.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
우리와 별로 다르지 않죠.
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
식물을 가지고
장속 기생충을 치료합니다.
장속 기생충을 치료합니다.
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
다른 동물들도 그렇게 하는 것이
지난 몇 십년동안 발견되었습니다.
지난 몇 십년동안 발견되었습니다.
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
코끼리, 고슴도치, 양, 염소,
여러가지가 있습니다.
여러가지가 있습니다.
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
최근 발견된 더욱 흥미로운 것은
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
곤충이나 뇌가 더욱 작은 동물도
약물을 쓴다는 겁니다.
약물을 쓴다는 겁니다.
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
우리가 아는 감염병의 문제는
병원균이 계속 진화해서
병원균이 계속 진화해서
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
우리가 개발하는 약물이
효력을 잃는다는 겁니다.
효력을 잃는다는 겁니다.
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
그래서 이런 질병에 대항할
약을 발견할 새로운 방법을
약을 발견할 새로운 방법을
01:24
that we can use against our diseases.
26
72209
1904
찾아야 하는 겁니다.
01:26
Now, I think that we
should look at these animals,
should look at these animals,
27
74113
2554
그래서 저는 이러한
동물들을 살펴보고
동물들을 살펴보고
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
질병을 어떻게 치료하는 지
배울수 있다고 생각합니다.
배울수 있다고 생각합니다.
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
생물학자로서 지난 10년간
황제나비를 연구했습니다.
황제나비를 연구했습니다.
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
황제나비는 엄청난 거리를 이동하는데
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
매년 미국, 캐나다에서 멕시코까지
수 백만마리가 이동하지만
그것 때문에 연구를 시작한 게 아녜요.
그것 때문에 연구를 시작한 게 아녜요.
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
황제나비가 병에 들기때문입니다
저나 여러분처럼 앓습니다.
저나 여러분처럼 앓습니다.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
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
황제나비의 행동이 인간을 위한 약물을
개발하는 데 도움이 된다고 생각합니다.
개발하는 데 도움이 된다고 생각합니다.
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
황제나비가 감염된 기생충은
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
오프리오시스티스 엘렉트로시라는
말하기도 벅찬 이름입니다.
말하기도 벅찬 이름입니다.
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
이 기생충은 황제나비의
몸에 수 백만개의 포자를 만듭니다.
몸에 수 백만개의 포자를 만듭니다.
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
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
나비 표면의 작은 점처럼 보이죠.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
그것이 황제나비에게
매우 치명적입니다.
매우 치명적입니다.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
나비의 수명을 줄입니다.
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
비행능력을 감소시키고
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
성충이 되기도 전에 죽게 만듭니다.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
매우 위험한 기생충입니다.
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
일 때문에 온실에서 많은 시간
식물을 기릅니다.
식물을 기릅니다.
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
황제나비가 먹이 고르는데
까다롭기 때문입니다.
까다롭기 때문입니다.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
유충일때 대극과 식물만 먹습니다.
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
다행히 황제나비가 먹는
몇 종이 있습니다.
몇 종이 있습니다.
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
거기에는 카데놀라이드가
함유되어 있습니다.
함유되어 있습니다.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
독성이 있는 화학물질이죠.
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
대부분 동물에겐 해로운데
황제나비에게는 아닙니다.
황제나비에게는 아닙니다.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
황제나비는 화학물질을 섭취해서
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
몸에 저장한 후
유독성물질로 만들어
유독성물질로 만들어
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
새 같은 포식자를 방어합니다.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
그런 독성이 있다는 것을
화려한 색상으로 보여줍니다.
화려한 색상으로 보여줍니다.
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
오렌지, 검정, 흰색으로요.
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
저는 제 직장의 온실에서
다른 종류의 나비들을 길렀습니다.
다른 종류의 나비들을 길렀습니다.
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
어떤 것은 열대 대극과를 포함해
독성이 있습니다.
독성이 있습니다.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
카데놀라이드 수치가 아주 높지만
어떤 것은 무독성입니다.
어떤 것은 무독성입니다.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
그것을 황제나비에게 먹였습니다.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
어떤 것은 질병없이 건강했지만
어떤 나비는 병 들었습니다.
어떤 나비는 병 들었습니다.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
어떤 대극과 식물이
약효가 있다는 것을 발견했습니다.
약효가 있다는 것을 발견했습니다.
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
황제나비의 증상을
완화시켰다는 의미이고
완화시켰다는 의미이고
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
약효가 있는 식물을 먹었을 때
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
감염되었어도 더 오래
살았다는 겁니다.
살았다는 겁니다.
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
이 발견 후 이런 생각이 들었습니다.
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
많은 이들이 말도 안된다고 했지만
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
제 생각에는 황제나비가
이걸 사용하는 것이 아닐까?
이걸 사용하는 것이 아닐까?
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
나비들이 치료약으로써
사용하는 게 아닐까?
사용하는 게 아닐까?
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
의사처럼 행동하는 것이 아닐까?
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
그래서 제 팀과 저는
실험을 진행했습니다.
실험을 진행했습니다.
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
첫번째 실험에서 유충으로
선택하게 해봤습니다:
선택하게 해봤습니다:
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
약효가 있는 식물과 없는 식물중에서요.
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
생애동안 각 종류를 얼마나
먹는지 측정했습니다.
먹는지 측정했습니다.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
과학에서의 결과는
정말 따분합니다.
정말 따분합니다.
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
50대 50이었습니다.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
이 유충들이 자신의 건강을 위해
하는 일이 없었어요.
하는 일이 없었어요.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
그래서 성충 나비로 실험했습니다.
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
저희는 어미 나방이 후손에게
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
약물을 주는 것이 아닐지
의문을 갖기 시작했습니다.
의문을 갖기 시작했습니다.
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
어미 나방이 대극과
식물 위에 알을 낳아서
식물 위에 알을 낳아서
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
미래의 유충들이
덜 아프게 하는 것일까요?
덜 아프게 하는 것일까요?
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
이 실험을 수 년동안 진행했고
언제나 같은 결과를 얻었습니다.
언제나 같은 결과를 얻었습니다.
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
군주나비를 큰 새장에 두고
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
한 쪽에는 약초를 놓고
다른 쪽에는 그냥 풀을 놓습니다.
다른 쪽에는 그냥 풀을 놓습니다.
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
그리고 각 식물에 낳는
알 개수를 측정해 봤습니다.
알 개수를 측정해 봤습니다.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
실험을 할때마다
늘 결과가 같았습니다.
늘 결과가 같았습니다.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
황제나비가 약초를
강하게 선호한다는 겁니다.
강하게 선호한다는 겁니다.
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
즉, 암컷 나비들은
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
68퍼센트의 알을
약초 위에 낳습니다.
약초 위에 낳습니다.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
흥미롭게도 알을 낳을 때 실제로
기생충을 전염시킵니다.
기생충을 전염시킵니다.
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
그것을 막지는 못하고,
스스로 약을 먹지도 못합니다.
스스로 약을 먹지도 못합니다.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
그러나 이 실험이 보여주는 것은
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
황제나비 어미가
약초 위에 알을 낳아서
약초 위에 알을 낳아서
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
미래의 유충들이
덜 아프게 한다는 겁니다.
덜 아프게 한다는 겁니다.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
이건 매우 중요한 발견이라고
저는 생각합니다.
저는 생각합니다.
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
자연의 멋진 면을
보여주었기 때문만이 아니라
보여주었기 때문만이 아니라
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
어떻게 약물을 발견할지
알려주기 때문입니다.
알려주기 때문입니다.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
나비가 매우 작은 동물이라
단순할 것이라 생각합니다.
단순할 것이라 생각합니다.
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
나비는 매우 작은 뇌를 가지고도
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
이렇게 정교한 약물치료를
할 수 있습니다.
할 수 있습니다.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
오늘날 대부분의 약물이
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
식물을 포함한 자연에서
유래함을 알고 있습니다.
유래함을 알고 있습니다.
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
토착 문화에서는
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
전통 치료사들이 신약을
찾기 위해 동물을 살펴봅니다.
찾기 위해 동물을 살펴봅니다.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
이렇게 코끼리를 통해
소화불량 치료법을 발견하고
소화불량 치료법을 발견하고
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
고슴도치를 보고 엄청난 설사
치료법을 알게 되었습니다.
치료법을 알게 되었습니다.
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
중요한 것은 뇌용량이 큰
동물들을 살펴보는 것을 넘어서
동물들을 살펴보는 것을 넘어서
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
곤충들의 방법을 인정하는 겁니다.
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
너무 너무 단순하고 작은
뇌를 가졌다고 생각하는
뇌를 가졌다고 생각하는
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
이 단순한 곤충들을 말입니다.
이런 동물들이 약물을
쓸 수 있다는 발견은
쓸 수 있다는 발견은
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
124
337905
3971
05:53
opens up completely new avenues,
125
341876
2479
완전히 새로운 분야를 열어줍니다.
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
언젠가는 인간의 질병을
나비로 인해 발견한 약물로
치료하게 될거라고 생각합니다.
치료하게 될거라고 생각합니다.
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
찾아볼 만한 가치가 있는
대단한 기회라고 봅니다.
대단한 기회라고 봅니다.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
대단히 감사합니다.
(박수)
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