TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Jaap de Roode: Como as borboletas se automedicam
Filmed:
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Tal como nós, a borboleta-monarca também adoece, graças a um parasita nefasto. Mas o biólogo Jaap de Roode reparou numa coisa interessante nas borboletas que andava a estudar — as borboletas fêmea infetadas escolhiam pôr os ovos numa planta específica que ajudava as suas crias a não adoecer. Como é que elas sabem escolher essa planta? Pensem nisso como "o outro efeito da borboleta" — que nos pode ensinar a encontrar novos medicamentos para o tratamento de doenças humanas.
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
As doenças infeciosas
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
ainda são a principal causa
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
do sofrimento e morte humana
em todo o mundo.
em todo o mundo.
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
Todos os anos, morrem milhões de pessoas
de doenças como tuberculose, malária, HIV,
de doenças como tuberculose, malária, HIV,
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
em todo o mundo e até mesmo nos EUA.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
Todos os anos morrem milhões
de norte-americanos com gripe sazonal.
de norte-americanos com gripe sazonal.
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
Mas os seres humanos
são criativos, não são?
são criativos, não são?
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
Criamos formas de nos proteger
dessas doenças.
dessas doenças.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
Temos remédios e vacinas.
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
Somos conscientes, aprendemos
com as nossas experiências
com as nossas experiências
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
e arranjamos soluções criativas.
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
Pensávamos que éramos só nós,
mas agora sabemos que não somos.
mas agora sabemos que não somos.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
Não somos os únicos médicos.
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
Agora sabemos que existem
muitos animais que também são.
muitos animais que também são.
Os mais famosos
são, talvez, os chimpanzés.
são, talvez, os chimpanzés.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
Não são muito diferentes de nós.
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
Usam plantas para tratar
os parasitas intestinais.
os parasitas intestinais.
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
As últimas décadas têm-nos mostrado que
outros animais fazem o mesmo:
outros animais fazem o mesmo:
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
elefantes, porcos-espinhos,
ovelhas, cabras, etc.
ovelhas, cabras, etc.
Mais interessante ainda é que
descobertas recentes mostram
descobertas recentes mostram
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
que os insetos e outros animais
com cérebros menores
com cérebros menores
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
também usam medicamentos.
O problema da doenças infeciosas,
como todos sabemos,
como todos sabemos,
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
é que as doenças continuam a evoluir.
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
Muitas das drogas que criámos
estão a perder a eficácia.
estão a perder a eficácia.
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
Por isso, há necessidade de encontrar
novas formas de descobrir remédios
novas formas de descobrir remédios
01:24
that we can use against our diseases.
26
72209
1904
para usarmos contra as nossas doenças.
01:26
Now, I think that we
should look at these animals,
should look at these animals,
27
74113
2554
Acho que devíamos
olhar para esses animais
olhar para esses animais
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
e aprender com eles
a tratar as nossas doenças.
a tratar as nossas doenças.
Como biólogo, estudo
borboletas-monarcas há dez anos.
borboletas-monarcas há dez anos.
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
As monarcas são muito famosas
por causa da sua migração espetacular
por causa da sua migração espetacular
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
dos EUA e do Canadá para o México,
todos os anos.
todos os anos.
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
Chegam todas juntas, aos milhões,
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
mas não foi por isso
que comecei a estudá-las.
que comecei a estudá-las.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
Estudo as monarcas porque elas adoecem.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
Adoecem como vocês.
Adoecem como eu.
Adoecem como eu.
Penso que o que elas fazem
pode ensinar-nos muito sobre drogas
pode ensinar-nos muito sobre drogas
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
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
que podemos aproveitar
para os seres humanos.
para os seres humanos.
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
Os parasitas que infetam as monarcas
chamam-se "ophryocystis elektroscirrha"
— um nome complicado.
— um nome complicado.
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
Produzem esporos, milhões de esporos
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
na parte de fora das borboletas
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
que parecem pequenas manchas
por entre as escamas das borboletas.
por entre as escamas das borboletas.
São muito nocivos para as monarcas.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
Encurtam-lhes a vida.
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
Reduzem-lhes a capacidade de voar.
Podem até matá-las antes
de elas chegarem a adultas.
de elas chegarem a adultas.
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
Uns parasitas muito nocivos.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
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
No meu trabalho, passo muito tempo
na estufa, a cultivar plantas
na estufa, a cultivar plantas
porque as monarcas
são muito esquisitas com a comida.
são muito esquisitas com a comida.
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
Só comem asclépias, enquanto larvas.
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
Felizmente, posso usar
várias espécies de asclépias
várias espécies de asclépias
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
Todas essas asclépias têm cardenolídeos.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
São químicos tóxicos
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
para a maior parte dos animais
exceto para as monarcas.
exceto para as monarcas.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
As monarcas absorvem os químicos,
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
incorporam-nos no seu corpo
que fica tóxico para os seus predadores,
como os pássaros.
como os pássaros.
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
Mas exibem a sua toxicidade
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
através da sua bela coloração de aviso
laranja, preto e branco.
laranja, preto e branco.
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
Portanto, cultivo plantas na estufa,
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
diferentes asclépias.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
Algumas são tóxicas,
incluindo a asclépia tropical,
incluindo a asclépia tropical,
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
com grande concentração de cardenolídeos.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
Outras não são tóxicas.
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
Depois dou-as a comer às monarcas.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Parte das monarcas ficam saudáveis.
Não têm a doença.
Não têm a doença.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
Mas algumas ficaram doentes.
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
Descobri que algumas asclépias
são medicinais,
são medicinais,
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
ou seja, reduzem
os sintomas da doença nas monarcas.
os sintomas da doença nas monarcas.
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
Essas monarcas, quando infetadas,
vivem mais tempo,
vivem mais tempo,
se se alimentarem
com estas plantas medicinais.
com estas plantas medicinais.
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
Quando descobri isso, tive uma ideia
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
que muita gente achou uma ideia maluca.
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
Pensei: "Será que as monarcas usam isto?
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
"Será que usam estas plantas
como medicamento?
como medicamento?
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
"Será que agem como médicas?"
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
A minha equipa e eu começámos
a fazer experiências.
a fazer experiências.
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
Nas primeiras experiências,
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
agarrámos em lagartas
e demos-lhes a escolher:
e demos-lhes a escolher:
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
entre asclépias medicinais
e asclépias não medicinais.
e asclépias não medicinais.
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
Depois medimos quanto comiam
de cada espécie durante a vida.
de cada espécie durante a vida.
O resultado, como acontece
tantas vezes na ciência, foi desanimador:
tantas vezes na ciência, foi desanimador:
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
Metade da comida era medicinal,
outra metade não.
outra metade não.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
Aquelas lagartas não faziam nada
pelo seu bem-estar.
pelo seu bem-estar.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Passámos para borboletas adultas.
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
Queríamos saber
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
se eram as mães
que medicavam as suas crias.
que medicavam as suas crias.
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
Seria que as mães punham os ovos
nas asclépias medicinais
nas asclépias medicinais
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
que tornassem as suas futuras crias
menos doentes?
menos doentes?
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
Há anos que fazemos estas experiências
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
e obtivemos sempre os mesmos resultados.
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
Pusemos uma monarca numa grande gaiola,
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
uma planta medicinal dum lado,
uma não medicinal do outro.
uma não medicinal do outro.
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
Depois medimos o número de ovos
que a monarca punha em cada planta.
que a monarca punha em cada planta.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
Obtivemos sempre o mesmo resultado.
Descobrimos que as monarcas
preferem sobretudo a asclépia medicinal.
preferem sobretudo a asclépia medicinal.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
Por outras palavras,
as fêmeas põem 68% dos ovos
as fêmeas põem 68% dos ovos
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
nas asclépias medicinais.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
É intrigante, elas transmitem os parasitas
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
quando estão a pôr os ovos.
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
Não podem evitar.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
Também não se medicam a elas próprias.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
Mas o que as experiências nos dizem
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
é que as monarcas, as mães,
poem os ovos nas asclépias medicinais
poem os ovos nas asclépias medicinais
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
que tornarão menos doentes
as suas futuras crias.
as suas futuras crias.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
Penso que é uma descoberta
muito importante,
muito importante,
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
não só porque nos diz
uma coisa fixe sobre a Natureza,
uma coisa fixe sobre a Natureza,
mas porque nos pode dizer
qualquer coisa mais
qualquer coisa mais
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
sobre como encontrarmos drogas.
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Estes animais são muito pequenos
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
e temos tendência para pensar
que são muito simples.
que são muito simples.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
Têm cérebros muito pequeninos,
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
mas fazem esta medicação
muito sofisticada.
muito sofisticada.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
Sabemos que, hoje ainda,
a maior parte das nossas drogas
a maior parte das nossas drogas
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
deriva de produtos naturais,
incluindo plantas.
incluindo plantas.
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
Nas culturas indígenas,
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
os curandeiros tradicionais procuram
animais para encontrar novas drogas.
animais para encontrar novas drogas.
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
Os elefantes ensinaram-nos
a tratar problemas de estômago.
a tratar problemas de estômago.
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
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322002
3289
Os porcos-espinhos ensinaram-nos
a tratar a diarreia.
a tratar a diarreia.
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Mas eu acho que é importante
passar para além dos mamíferos
de cérebro grande
de cérebro grande
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these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
e dar mais crédito
a estes animais simples,
a estes animais simples,
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
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331754
2902
estes insetos que achamos muito simples,
com pequeninos cérebros.
com pequeninos cérebros.
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
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334656
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05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
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A descoberta de que estes animais
também usam medicação
também usam medicação
abre caminhos totalmente novos.
05:53
opens up completely new avenues,
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2479
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
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4714
Penso que talvez um dia
possamos tratar doenças humanas
possamos tratar doenças humanas
com drogas que foram descobertas
por borboletas.
por borboletas.
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
Penso que é uma oportunidade espantosa
que vale a pena aproveitar.
que vale a pena aproveitar.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Muito obrigado.
(Aplausos)
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