TEDxWitsUniversity
Marcus Byrne: The dance of the dung beetle
Маркус Бёрн: Танец навозного жука
Filmed:
Readability: 3.5
1,096,553 views
У навозного жука мозг размером с рисовое зерно. Однако когда дело касается перемещения источника питания — экскрементов животных — домой, он демонстрирует невероятный интеллект. Как? Всё это сводится к танцу.
Marcus Byrne - Entomologist
Marcus Byrne is fascinated by the way insects, particularly the intrepid dung beetle, have hardwired solutions to the challenges posed by their environments. Could they help humans solve problems? Full bio
Marcus Byrne is fascinated by the way insects, particularly the intrepid dung beetle, have hardwired solutions to the challenges posed by their environments. Could they help humans solve problems? Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
This is poo,
0
724
2248
Это помёт,
00:18
and what I want to do today is share my passion
1
2972
2483
и сегодня я хочу разделить с вами
00:21
for poo with you,
2
5455
3143
свою страсть к помёту,
00:24
which might be quite difficult,
3
8598
2813
возможно, это будет трудно сделать,
00:27
but I think what you might find more fascinating
4
11411
3093
но я думаю, что увлекательным
для вас может быть то,
для вас может быть то,
00:30
is the way these small animals deal with poo.
5
14504
3201
как эти маленькие насекомые
ведут себя с помётом.
ведут себя с помётом.
00:33
So this animal here has got a brain
6
17705
2352
У этого насекомого мозг
00:35
about the size of a grain of rice, and yet it can do things
7
20057
3960
размером с рисовое зерно и, тем не менее,
оно может делать такие вещи,
оно может делать такие вещи,
00:39
that you and I couldn't possibly entertain the idea of doing.
8
24017
3750
о которых мы с вами
даже и подумать не могли бы.
даже и подумать не могли бы.
00:43
And basically it's all evolved to handle its food source,
9
27767
4122
И всё это развито в основном для того,
чтобы управляться с источником пищи,
чтобы управляться с источником пищи,
00:47
which is dung.
10
31889
2134
которым является навоз.
00:49
So the question is, where do we start this story?
11
34023
2579
Вопрос только в одном:
с чего начать эту историю?
с чего начать эту историю?
00:52
And it seems appropriate to start at the end,
12
36602
3025
Скорее всего, лучше начать с конца,
00:55
because this is a waste product that comes out
13
39627
2785
потому что это отходы других животных,
00:58
of other animals, but it still contains nutrients
14
42412
3573
которые, однако, всё ещё
содержат питательные вещества.
содержат питательные вещества.
01:01
and there are sufficient nutrients in there
15
45985
1957
А этих питательных веществ
там достаточно
там достаточно
01:03
for dung beetles basically to make a living,
16
47942
2963
для поддержания жизнедеятельности
навозных жуков.
навозных жуков.
01:06
and so dung beetles eat dung, and their larvae
17
50905
2935
Таким образом,
навозные жуки питаются навозом
навозные жуки питаются навозом
01:09
are also dung-feeders.
18
53840
2155
и их личинки тоже.
01:11
They are grown completely in a ball of dung.
19
55995
3230
Они полностью вырастают в навозном шаре.
01:15
Within South Africa, we've got about 800 species of dung beetles,
20
59225
3795
В Южной Африке живёт
около 800 видов навозных жуков.
около 800 видов навозных жуков.
01:18
in Africa we've got 2,000 species of dung beetles,
21
63020
3270
Во всей Африке — 2 000 видов навозных жуков,
01:22
and in the world we have about 6,000 species of dung beetles.
22
66290
4598
а во всем мире их около 6 000 видов.
01:26
So, according to dung beetles, dung is pretty good.
23
70888
5138
Так что, судя по жукам, навоз весьма хорош.
01:31
Unless you're prepared to get dung under your fingernails
24
76026
2672
Если вы не готовы видеть навоз под ногтями
01:34
and root through the dung itself, you'll never see
25
78698
2769
и копаться в нем, то вы никогда не увидите
01:37
90 percent of the dung beetle species,
26
81467
2291
90% видов навозных жуков,
01:39
because they go directly into the dung,
27
83758
2406
потому что они заползают прямо в навоз,
01:42
straight down below it, and then they shuttle back and forth
28
86164
2612
точнее под него,
и затем курсируют вверх-вниз
и затем курсируют вверх-вниз
01:44
between the dung at the soil surface
29
88776
2055
между навозом на поверхности земли
01:46
and a nest they make underground.
30
90831
2940
и гнездом, которое они делают под землёй.
01:49
So the question is, how do they deal with this material?
31
93771
5245
Главный вопрос — что они делают с данным материалом?
01:54
And most dung beetles actually wrap it into a package of some sort.
32
99016
3980
Большинство навозных жуков скручивают
навоз в нечто похожее на свёрток.
навоз в нечто похожее на свёрток.
01:58
Ten percent of the species actually make a ball,
33
102996
3680
10% видов формируют шарик,
02:02
and this ball they roll away from the dung source,
34
106676
4162
выкатывают его из навозной кучи
02:06
usually bury it at a remote place away from the dung source,
35
110838
3436
и, как правило, прячут этот шарик
подальше от источника навоза.
подальше от источника навоза.
02:10
and they have a very particular behavior
36
114274
3305
Этим жукам свойственен
определённый тип поведения,
определённый тип поведения,
02:13
by which they are able to roll their balls.
37
117579
4975
с помощью которого
они перекатывают свои шарики.
они перекатывают свои шарики.
02:18
So this is a very proud owner of a beautiful dung ball.
38
122554
3593
Вот это гордый владелец
красивого навозного шара,
красивого навозного шара,
02:22
You can see it's a male
39
126147
1235
Как видите, это самец —
02:23
because he's got a little hair on the back of his legs there,
40
127382
2241
у него есть волоски на задней части лапок
02:25
and he's clearly very pleased about what he's sitting on there.
41
129623
5069
и он явно доволен тем шариком,
на котором восседает.
на котором восседает.
02:30
And then he's about to become a victim
42
134692
1912
Но скоро он станет жертвой
02:32
of a vicious smash-and-grab. (Laughter)
43
136604
5249
злобного разбоя. (Смех)
02:37
And this is a clear indication
44
141853
2698
И это явный признак того,
02:40
that this is a valuable resource.
45
144551
2611
что навоз — очень ценный ресурс.
02:43
And so valuable resources have to be looked after
46
147162
4125
А за ценными ресурсами
нужно присматривать
нужно присматривать
02:47
and guarded in a particular way, and we think
47
151287
3319
и определённым образом охранять.
Мы предполагаем,
Мы предполагаем,
02:50
the reason they roll the balls away is because of this,
48
154606
3302
что именно по этой причине
жуки перекатывают навозные шарики:
жуки перекатывают навозные шарики:
02:53
because of the competition that is involved
49
157908
2410
из-за конкуренции
02:56
in getting hold of that dung.
50
160318
1875
в борьбе за навоз.
02:58
So this dung pat was actually -- well, it was a dung pat
51
162193
3197
Таким образом, эта куча навоза...
ну, это была куча навоза
ну, это была куча навоза
03:01
15 minutes before this photograph was taken,
52
165390
2446
за 15 минут до того,
как была сделана эта фотография.
как была сделана эта фотография.
03:03
and we think it's the intense competition
53
167836
3049
Это приводит нас к выводу,
что именно высокая конкуренция
что именно высокая конкуренция
03:06
that makes the beetles so well-adapted
54
170885
3880
заставляет навозных жуков приспособиться
03:10
to rolling balls of dung.
55
174765
2689
к технике перекатывания навозных шариков.
03:13
So what you've got to imagine here is this animal here
56
177454
2033
Вот на этом снимке насекомое,
03:15
moving across the African veld.
57
179487
3603
передвигающееся по африканской степи.
03:18
Its head is down. It's walking backwards.
58
183090
3348
Его голова опущена вниз.
Он пятится назад.
Он пятится назад.
03:22
It's the most bizarre way to actually transport your food in any particular direction,
59
186438
5371
Это конечно очень причудливый способ
перемещения еды в определённом направлении.
перемещения еды в определённом направлении.
03:27
and at the same time it's got to deal with the heat.
60
191809
2866
Это должно быть связано с жарой.
03:30
This is Africa. It's hot.
61
194675
1988
Это Африка. Там жарко.
03:32
So what I want to share with you now
62
196663
1707
А сейчас я хочу поделиться с вами
03:34
are some of the experiments that myself and my colleagues
63
198370
3175
некоторыми экспериментами,
которые мы с коллегами
которые мы с коллегами
03:37
have used to investigate how dung beetles
64
201545
4841
провели для того,
чтобы исследовать, как навозные жуки
чтобы исследовать, как навозные жуки
03:42
deal with these problems.
65
206386
2052
справляются с этими проблемами.
03:44
So watch this beetle,
66
208438
2537
Посмотрите на этого жука:
03:46
and there's two things that I would like you to be aware of.
67
210975
4144
я бы хотел обратить
ваше внимание на две вещи.
ваше внимание на две вещи.
03:51
The first is how it deals with this obstacle
68
215119
2562
Первое — как жук справляется
03:53
that we've put in its way. See, look, it does a little dance,
69
217681
2888
с препятствием на своём пути.
Смотрите — он слегка пританцовывает,
Смотрите — он слегка пританцовывает,
03:56
and then it carries on in exactly the same direction
70
220569
2934
а затем продолжает
двигаться в том же направлении,
двигаться в том же направлении,
03:59
that it took in the first place.
71
223503
3690
в котором двигался изначально.
04:03
A little dance, and then heads off in a particular direction.
72
227193
3766
Пританцовывает и опять движется
в том же направлении.
в том же направлении.
04:06
So clearly this animal knows where it's going
73
230959
3377
Ясно, что это насекомое знает,
куда направляется
куда направляется
04:10
and it knows where it wants to go,
74
234336
1339
и куда он хочет идти,
04:11
and that's a very, very important thing,
75
235675
1885
а это очень, очень важная вещь,
04:13
because if you think about it, you're at the dung pile,
76
237560
2415
потому что, если представить себе,
что ты находишься на куче навоза,
что ты находишься на куче навоза,
04:15
you've got this great big pie that you want to get away from everybody else,
77
239975
4523
ты отхватил большой куш,
который нужно от всех спрятать,
который нужно от всех спрятать,
04:20
and the quickest way to do it is in a straight line.
78
244498
2893
и самый быстрый способ это сделать —
движение по прямой.
движение по прямой.
04:23
So we gave them some more tasks to deal with,
79
247391
4379
Мы добавили жукам ещё несколько задач:
04:27
and what we did here is we turned the world
80
251770
4160
сделали так, чтобы земля ушла
04:31
under their feet. And watch its response.
81
255930
3679
из-под ног. И смотрите на его реакцию.
04:41
So this animal has actually had the whole world
82
265287
2796
У этого насекомого только что
земля ушла из-под ног.
земля ушла из-под ног.
04:43
turned under its feet. It's turned by 90 degrees.
83
268083
2847
Его повернули на 90 градусов.
04:46
But it doesn't flinch. It knows exactly where it wants to go,
84
270930
2472
Но он не вздрогнул.
Он точно знает, куда ему идти,
Он точно знает, куда ему идти,
04:49
and it heads off in that particular direction.
85
273402
2968
и идёт в таком же направлении.
04:52
So our next question then was,
86
276370
2192
Таким образом,
возник наш следующий вопрос:
возник наш следующий вопрос:
04:54
how are they doing this?
87
278562
1960
как они это делают?
04:56
What are they doing? And there was a cue that was available to us.
88
280522
3449
Что они делают?
И мы заметили ключ к разгадке.
И мы заметили ключ к разгадке.
04:59
It was that every now and then they'd climb on top of the ball
89
283971
3127
Время от времени они взбираются на шарик
05:02
and they'd take a look at the world around them.
90
287098
2632
и смотрят вокруг.
05:05
And what do you think they could be looking at
91
289730
1720
И на что вы думаете, они смотрят,
05:07
as they climb on top of the ball?
92
291450
1676
забираясь на шарик?
05:09
What are the obvious cues that this animal could use
93
293126
3555
Какие явные сигналы
это насекомое могло бы использовать
это насекомое могло бы использовать
05:12
to direct its movement? And the most obvious one
94
296681
4178
для ориентировки? Самое очевидное — то,
05:16
is to look at the sky, and so we thought,
95
300859
4219
что насекомое смотрит на небо. Мы подумали:
05:20
now what could they be looking at in the sky?
96
305078
2264
зачем жук смотрит в небо?
05:23
And the obvious thing to look at is the sun.
97
307342
4109
Он явно смотрит на солнце.
05:27
So a classic experiment here,
98
311451
2954
Мы провели классический эксперимент —
05:30
in that what we did was we moved the sun.
99
314405
3539
мы переместили солнце по отношению к жуку.
05:33
What we're going to do now is shade the sun with a board
100
317944
2741
Мы отгородили солнце
05:36
and then move the sun with a mirror
101
320685
1970
и начали двигать его с помощью зеркала
05:38
to a completely different position.
102
322655
1866
в совершенно другом направлении.
05:40
And look at what the beetle does.
103
324521
1912
Посмотрите, что теперь делает жук.
05:42
It does a little double dance,
104
326433
2831
Он делает пару маленьких па,
05:45
and then it heads back in exactly the same direction
105
329264
2279
и снова направляется туда,
05:47
it went in the first place.
106
331543
2409
куда шёл изначально.
05:49
What happens now? So clearly they're looking at the sun.
107
333952
3727
Что теперь? Ясно одно — эти насекомые
ориентируются по солнцу.
ориентируются по солнцу.
05:53
The sun is a very important cue in the sky for them.
108
337679
3262
Солнце для них является
очень важным ориентиром.
очень важным ориентиром.
05:56
The thing is the sun is not always available to you,
109
340941
2625
Но солнце светит не всегда —
05:59
because at sunset it disappears below the horizon.
110
343566
4416
на закате оно прячется за горизонтом.
06:03
What is happening in the sky here
111
347982
2584
И вот что тогда происходит в небе:
06:06
is that there's a great big pattern of polarized light in the sky
112
350566
3659
в ночном небе отражается поляризованный свет,
06:10
that you and I can't see. It's the way our eyes are built.
113
354225
3751
который мы не можем видеть
из-за устройства нашего глаза.
из-за устройства нашего глаза.
06:13
But the sun is at the horizon over here
114
357976
3703
Но ведь солнце за горизонтом — вот здесь.
06:17
and we know that when the sun is at the horizon,
115
361679
2967
И мы знаем, что когда оно за горизонтом,
06:20
say it's over on this side,
116
364646
1544
например, на этой стороне,
06:22
there is a north-south, a huge pathway across the sky
117
366190
4585
то с севера на юг
по небу проходит огромный луч
по небу проходит огромный луч
06:26
of polarized light that we can't see
118
370775
2473
поляризованного света,
который мы не видим,
который мы не видим,
06:29
that the beetles can see.
119
373248
2798
а жуки видят.
06:31
So how do we test that? Well, that's easy.
120
376046
2859
Так как же это проверить? Очень легко.
06:34
What we do is we get a great big polarization filter,
121
378905
2942
Берём большой поляризационный фильтр,
06:37
pop the beetle underneath it, and the filter is at right angles
122
381847
4424
помещаем жука под него,
и фильтр повернут на нужный угол
и фильтр повернут на нужный угол
06:42
to the polarization pattern of the sky.
123
386271
2650
по отношению к поляризованному свету в небе.
06:44
The beetle comes out from underneath the filter
124
388921
4170
Жук выходит из-под фильтра
06:48
and it does a right-hand turn,
125
393091
2503
и поворачивает направо,
06:51
because it comes back under the sky
126
395594
2194
потому что снова оказывается под небом,
06:53
that it was originally orientated to
127
397788
2819
по которому ориентировался первоначально,
06:56
and then reorientates itself back
128
400607
2345
а потом опять перестраивается
06:58
to the direction it was originally going in.
129
402952
3922
и движется в исходном направлении.
07:02
So obviously beetles can see polarized light.
130
406874
5817
Таким образом, ясно, что жуки
могут видеть поляризованный свет.
могут видеть поляризованный свет.
07:08
Okay, so what we've got so far is,
131
412691
2757
Хорошо, что у нас получается на данный момент?
07:11
what are beetles doing? They're rolling balls.
132
415448
2776
Что делают жуки?
Они перекатывают шарики.
Они перекатывают шарики.
07:14
How are they doing it? Well, they're rolling them in a straight line.
133
418224
3015
Как они это делают? По прямой.
07:17
How are they maintaining it in a particular straight line?
134
421239
3578
Как они умудряются
двигать их по прямой?
двигать их по прямой?
07:20
Well, they're looking at celestial cues in the sky,
135
424817
2695
Они смотрят на ориентиры в небе,
07:23
some of which you and I can't see.
136
427512
2244
некоторые из них
мы с вами не можем видеть.
мы с вами не можем видеть.
07:25
But how do they pick up those celestial cues?
137
429756
1684
Но как они улавливают
эти небесные ориентиры?
эти небесные ориентиры?
07:27
That was what was of interest to us next.
138
431440
3044
И это был следующий вопрос,
который нас интересовал.
который нас интересовал.
07:30
And it was this particular little behavior, the dance,
139
434484
3188
Есть одна интересная черта
в поведении жука — танец, —
в поведении жука — танец, —
07:33
that we thought was important, because look,
140
437672
2919
которую мы сочли важной,
потому что, смотрите:
потому что, смотрите:
07:36
it takes a pause every now and then,
141
440591
1556
насекомое время от времени останавливается,
07:38
and then heads off in the direction that it wants to go in.
142
442147
4479
и потом снова
движется в нужном направлении.
движется в нужном направлении.
07:42
So what are they doing when they do this dance?
143
446626
4237
Так что же они делают
во время своего танца?
во время своего танца?
07:46
How far can we push them before they will reorientate themselves?
144
450863
4342
Как далеко мы можем переместить жуков,
прежде чем они переориентируются?
прежде чем они переориентируются?
07:51
And in this experiment here, what we did was we forced them
145
455205
3496
В этом эксперименте
мы заставили жуков двигаться
мы заставили жуков двигаться
07:54
into a channel, and you can see he wasn't
146
458701
2662
по лабиринту, как вы видите,
мы не заставляли его
мы не заставляли его
07:57
particularly forced into this particular channel,
147
461363
2738
двигаться именно по этому лабиринту,
08:00
and we gradually displaced the beetle by 180 degrees
148
464101
5298
мы постепенно
перемещали жука на 180 градусов,
перемещали жука на 180 градусов,
08:05
until this individual ends up going in exactly the opposite direction
149
469399
3736
пока он не начал двигаться
в совершенно противоположном направлении
в совершенно противоположном направлении
08:09
that it wanted to go in, in the first place.
150
473135
2565
по отношению к тому,
куда двигался изначально.
куда двигался изначально.
08:11
And let's see what his reaction is
151
475700
2801
Давайте понаблюдаем за его реакцией,
08:14
as he's headed through 90 degrees here,
152
478501
2610
вот он пересекает черту 90 градусов,
08:17
and now he's going to -- when he ends up down here,
153
481111
2104
и продолжает двигаться...
когда он доползёт сюда,
когда он доползёт сюда,
08:19
he's going to be 180 degrees in the wrong direction.
154
483215
3047
то будет на 180 градусов
в противоположном направлении.
в противоположном направлении.
08:22
And see what his response is.
155
486262
2298
Посмотрите на его реакцию.
08:24
He does a little dance, he turns around,
156
488560
3193
Пританцовывая, он поворачивается,
08:27
and heads back in this. He knows exactly where he's going.
157
491753
3734
и направляется обратно.
Он точно знает, куда идти.
Он точно знает, куда идти.
08:31
He knows exactly what the problem is,
158
495487
2279
Он точно знает, в чем проблема,
08:33
and he knows exactly how to deal with it,
159
497766
1595
и также точно знает, как её решить,
08:35
and the dance is this transition behavior
160
499361
2701
и его танец выступает
в роли переходного периода в поведении,
в роли переходного периода в поведении,
08:37
that allows them to reorientate themselves.
161
502062
2809
который позволяет ему переориентироваться.
08:40
So that's the dance, but after spending many years
162
504871
4792
Так что это всё танец.
Однако просидев много лет,
Однако просидев много лет,
08:45
sitting in the African bush watching dung beetles on nice hot days,
163
509663
3656
в африканских зарослях
и наблюдая за навозными жуками в жару,
и наблюдая за навозными жуками в жару,
08:49
we noticed that there was another behavior
164
513319
2351
мы заметили ещё одну особенность их поведения,
08:51
associated with the dance behavior.
165
515670
2489
связанную с танцем.
08:54
Every now and then, when they climb on top of the ball,
166
518159
3938
Время от времени,
когда жуки залезают на шарик,
когда жуки залезают на шарик,
08:57
they wipe their face.
167
522097
3406
они протирают лицо.
09:01
And you see him do it again.
168
525503
2963
Видите, он снова это делает.
09:04
Now we thought, now what could be going on here?
169
528466
2981
Мы задумались: что же он делает?
09:07
Clearly the ground is very hot, and when the ground is hot,
170
531447
2904
Земля очевидно очень горячая,
а когда земля горячая,
а когда земля горячая,
09:10
they dance more often, and when they do this particular dance,
171
534351
2735
жуки начинают пританцовывать чаще,
и когда они это делают,
и когда они это делают,
09:12
they wipe the bottom of their face.
172
537086
1970
то протирают нижнюю часть лица.
09:14
And we thought that it could be a thermoregulatory behavior.
173
539056
2699
Мы подумали, что это может быть
способом терморегуляции.
способом терморегуляции.
09:17
We thought that maybe what they're doing is trying to
174
541755
2010
Мы подумали, что делая это, они стараются
09:19
get off the hot soil and also spitting onto their face
175
543765
3441
взобраться подальше
от горячей земли и остудить голову
от горячей земли и остудить голову
09:23
to cool their head down.
176
547206
2416
собственной слюной.
09:25
So what we did was design a couple of arenas.
177
549622
4442
Итак, мы соорудили пару площадок.
09:29
one was hot, one was cold.
178
554064
2099
Одна горячая, другая холодная.
09:32
We shaded this one. We left that one hot.
179
556163
2377
Мы затенили одну площадку,
а другую оставили разогретой.
а другую оставили разогретой.
09:34
And then what we did was we filmed them with a thermal camera.
180
558540
3467
Затем мы установили за ними
наблюдение с помощью тепловой камеры.
наблюдение с помощью тепловой камеры.
09:37
So what you're looking at here is a heat image
181
562007
4416
Итак, посмотрите на этот тепловой снимок,
09:42
of the system, and what you can see here emerging
182
566423
3921
здесь видно появляющийся
09:46
from the poo is a cool dung ball.
183
570344
3609
из кучи навоза прохладный навозный шар.
09:49
So the truth is, if you look at the temperature over here,
184
573953
3279
То есть если посмотреть на температуру
здесь, истина заключается в том, что
здесь, истина заключается в том, что
09:53
dung is cool. (Laughter)
185
577232
4980
навоз прохладен. (Смех)
09:58
So all we're interested in here is comparing the temperature
186
582212
3218
Теперь интересно сравнить температуру
10:01
of the beetle against the background.
187
585430
2640
жука с температурой поверхности.
10:03
So the background here is around about 50 degrees centigrade.
188
588070
3944
Температура поверхности здесь
около 50 градусов по Цельсию.
около 50 градусов по Цельсию.
10:07
The beetle itself and the ball are probably around about
189
592014
2608
У самого жука и шарика температур где-то около
10:10
30 to 35 degrees centigrade,
190
594622
2071
30-35 градусов по Цельсию,
10:12
so this is a great big ball of ice cream
191
596693
2666
значит это прекрасный большой шарик мороженого,
10:15
that this beetle is now transporting across the hot veld.
192
599359
3127
который жук сейчас
перекатывает по горячей степи.
перекатывает по горячей степи.
10:18
It isn't climbing. It isn't dancing, because
193
602486
2703
Жук не заползает на шар
и не пританцовывает, потому что
и не пританцовывает, потому что
10:21
its body temperature is actually relatively low.
194
605189
2841
у него достаточно низкая температура тела.
10:23
It's about the same as yours and mine.
195
608030
3073
Практически такая же, как у нас с вами.
10:27
And what's of interest here is that little brain is quite cool.
196
611103
4964
То есть насекомому прохладно.
10:31
But if we contrast now what happens in a hot environment,
197
616067
4307
Но вот что происходит в жаркой среде,
10:36
look at the temperature of the soil.
198
620374
2150
посмотрите на температуру почвы.
10:38
It's up around 55 to 60 degrees centigrade.
199
622524
3450
Она достигает 55-60 градусов по Цельсию.
10:41
Watch how often the beetle dances.
200
625974
3442
Посмотрите, как часто жук начинает танцевать.
10:45
And look at its front legs. They're roaringly hot.
201
629416
4542
Посмотрите на его передние лапки.
Они просто накалены.
Они просто накалены.
10:49
So the ball leaves a little thermal shadow,
202
633958
2923
Итак, шар отбрасывает небольшую тень,
10:52
and the beetle climbs on top of the ball
203
636881
1934
жук взбирается на шарик,
10:54
and wipes its face, and all the time it's trying to cool itself down,
204
638815
4639
протирает лицо и пытается охладиться,
10:59
we think, and avoid the hot sand that it's walking across.
205
643454
5670
а также избежать горячего песка,
по которому идёт.
по которому идёт.
11:05
And what we did then was put little boots on these legs,
206
649124
3932
Мы решили одеть маленькие сапожки
на лапки жука,
на лапки жука,
11:08
because this was a way to test if the legs
207
653056
2962
потому что таким образом
можно было проверить,
можно было проверить,
11:11
were involved in sensing the temperature of the soil.
208
656018
3758
участвуют ли лапки
в определении температуры почвы.
в определении температуры почвы.
11:15
And if you look over here, with boots they climb onto the ball
209
659776
3977
И посмотрите: здесь, в сапожках,
жук забирается на шар
жук забирается на шар
11:19
far less often when they had no boots on.
210
663753
4191
намного реже, чем без них.
11:23
So we described these as cool boots.
211
667944
2327
Мы назвали сапожки охлаждающими.
11:26
It was a dental compound that we used to make these boots.
212
670271
2922
Мы сделали эти сапожки
из стоматологического материала.
из стоматологического материала.
11:29
And we also cooled down the dung ball, so we were able
213
673193
2887
Мы также охладили навозный шар
11:31
to put the ball in the fridge, gave them a nice cool dung ball,
214
676080
3649
в холодильнике, и дали прохладный шар жукам,
11:35
and they climbed onto that ball far less often
215
679729
2551
они забирались на него гораздо реже,
11:38
than when they had a hot ball.
216
682280
1536
чем на горячий шар.
11:39
So this is called stilting. It's a thermal behavior
217
683816
2974
Это называется встать на ходули.
Это поведение при тепловом воздействии.
Это поведение при тепловом воздействии.
11:42
that you and I do if we cross the beach,
218
686790
1908
Мы тоже так делаем, когда идём по пляжу,
11:44
we jump onto a towel, somebody has this towel --
219
688698
2718
Мы прыгаем на полотенце, даже на чужое...
11:47
"Sorry, I've jumped onto your towel." --
220
691416
1223
«Ой, извините, я прыгнул на ваше полотенце».
11:48
and then you scuttle across onto somebody else's towel,
221
692639
2564
И потом прыгаете ещё на чьё-нибудь,
11:51
and that way you don't burn your feet.
222
695203
2205
таким образом, вы не обожжёте себе ступни.
11:53
And that's exactly what the beetles are doing here.
223
697408
2801
Жуки делают то же самое.
11:56
However, there's one more story I'd like to share with you,
224
700209
3215
Однако я хочу поделиться с вами
ещё одной историей.
ещё одной историей.
11:59
and that's this particular species.
225
703424
1572
Есть определённый вид жуков
12:00
It's from a genus called Pachysoma.
226
704996
2793
из рода Pachysoma.
12:03
There are 13 species in the genus, and they have
227
707789
3032
В этом роде 13 видов, и я думаю,
12:06
a particular behavior that I think you will find interesting.
228
710821
6138
вам будет интересно их поведение.
12:12
This is a dung beetle. Watch what he's doing.
229
716959
4660
Это навозный жук.
Смотрите, что он делает.
Смотрите, что он делает.
12:17
Can you spot the difference?
230
721619
2690
Вы видите разницу?
12:20
They don't normally go this slowly. It's in slow motion.
231
724309
3232
Обычно они не ползают так медленно.
Это замедленная съёмка.
Это замедленная съёмка.
12:23
but it's walking forwards,
232
727541
1794
Насекомое ползёт вперёд,
12:25
and it's actually taking a pellet of dry dung with it.
233
729335
3561
и тащит за собой шарик сухого навоза.
12:28
This is a different species in the same genus
234
732896
2454
Это разные виды одного рода,
12:31
but exactly the same foraging behavior.
235
735350
3872
у которых одинаковое поведение
в добывании пищи.
в добывании пищи.
12:35
There's one more interesting aspect of this
236
739222
2791
Ещё один интересный аспект
12:37
dung beetle's behavior that we found quite fascinating,
237
742013
4303
в поведении навозных жуков:
12:42
and that's that it forages and provisions a nest.
238
746316
4506
жук добывает корм
и снабжает своё гнездо продовольствием.
и снабжает своё гнездо продовольствием.
12:46
So watch this individual here, and what he's trying to do
239
750822
2691
Посмотрите на этого жука,
он пытается
он пытается
12:49
is set up a nest.
240
753513
2720
сделать гнездо.
12:52
And he doesn't like this first position,
241
756233
1709
Первое место ему не пришлось по вкусу,
12:53
but he comes up with a second position,
242
757942
1623
и он выбрал второе.
12:55
and about 50 minutes later, that nest is finished,
243
759565
3857
Через 50 минут гнездо готово,
12:59
and he heads off to forage and provision
244
763422
3727
и он начинает добывать корм
и снабжать гнездо продовольствием
и снабжать гнездо продовольствием
13:03
at a pile of dry dung pellets.
245
767149
2354
в виде кучки шариков сухого навоза.
13:05
And what I want you to notice is the outward path
246
769503
3166
Обратите внимание на его путь из гнезда,
13:08
compared to the homeward path, and compare the two.
247
772669
4609
и сравните с тем,
как он возвращается в гнездо.
как он возвращается в гнездо.
13:13
And by and large, you'll see that the homeward path
248
777278
2660
По большому счёту видно,
что путь к гнезду
что путь к гнезду
13:15
is far more direct than the outward path.
249
779938
2831
намного прямее, чем из гнезда.
13:18
On the outward path, he's always on the lookout
250
782769
2815
По пути из гнезда жук всегда высматривает
13:21
for a new blob of dung.
251
785584
2465
новый навозный шарик.
13:23
On the way home, he knows where home is,
252
788049
1551
По пути обратно он знает, где его дом,
13:25
and he wants to go straight to it.
253
789600
3218
и идёт прямо к нему.
13:28
The important thing here is that this is not a one-way trip,
254
792818
3575
Здесь важно заметить, что это
не путешествие в одну сторону,
не путешествие в одну сторону,
13:32
as in most dung beetles. The trip here is repeated
255
796393
3390
как у большинства навозных жуков.
Путешествие многократно повторяется
Путешествие многократно повторяется
13:35
back and forth between a provisioning site and a nest site.
256
799783
4305
туда и обратно
от источника пищи к гнезду.
от источника пищи к гнезду.
13:39
And watch, you're going to see
257
804088
942
Смотрите, сейчас будет
13:40
another South African crime taking place right now. (Laughter)
258
805030
4010
ещё одно южноафриканское преступление.
(Смех)
(Смех)
13:44
And his neighbor steals one of his dung pellets.
259
809040
4614
Его сосед крадёт
один из навозных шариков.
один из навозных шариков.
13:49
So what we're looking at here
260
813654
3137
То, что мы здесь видим,
13:52
is a behavior called path integration.
261
816791
3328
называется интегрирование по пути.
13:56
And what's taking place is that the beetle
262
820119
2617
Здесь у жука есть дом,
13:58
has got a home spot, it goes out on a convoluted path
263
822736
4303
из которого он выползает
и направляется по извилистому пути
и направляется по извилистому пути
14:02
looking for food, and then when it finds food,
264
827039
3091
в поисках пищи, и найдя её,
14:06
it heads straight home. It knows exactly where its home is.
265
830130
4308
возвращается домой по прямой.
Он точно знает, где его дом.
Он точно знает, где его дом.
14:10
Now there's two ways it could be doing that,
266
834438
3025
У жука есть два способа,
как это сделать,
как это сделать,
14:13
and we can test that by displacing the beetle
267
837463
2960
и мы можем это проверить,
переместив жука
переместив жука
14:16
to a new position when it's at the foraging site.
268
840423
2697
в другое место с продовольствием.
14:19
If it's using landmarks, it will find its home.
269
843120
3294
Если насекомое использует земные ориентиры,
то оно найдёт свой дом.
то оно найдёт свой дом.
14:22
If it is using something called path integration,
270
846414
3415
А если жук использует, то,
что называется интегрирование по пути,
что называется интегрирование по пути,
14:25
it will not find its home. It will arrive at the wrong spot,
271
849829
3784
то он не найдёт дом и приползёт
в неправильное место.
в неправильное место.
14:29
and what it's doing here if it's using path integration
272
853613
2424
В случае использования
интегрирования по пути
интегрирования по пути
14:31
is it's counting its steps or measuring the distance out in this direction.
273
856037
3871
жук считает шаги или измеряет
расстояние в этом направлении.
расстояние в этом направлении.
14:35
It knows the bearing home, and it knows it should be in that direction.
274
859908
3697
Он знает месторасположение дома и знает,
что дом должен быть в том направлении.
что дом должен быть в том направлении.
14:39
If you displace it, it ends up in the wrong place.
275
863605
3128
Если жука переместить,
то он приползёт не в то место.
то он приползёт не в то место.
14:42
So let's see what happens when we put this beetle
276
866733
2577
Итак, давайте посмотрим, что произойдёт,
14:45
to the test with a similar experiment.
277
869310
3316
если провести с этим жуком такой эксперимент.
14:48
So here's our cunning experimenter.
278
872626
4386
Вот наш хитрый экспериментатор.
14:52
He displaces the beetle,
279
877012
2401
Он перемещает жука,
14:55
and now we have to see what is going to take place.
280
879413
4849
и сейчас мы увидим, что же случится.
15:00
What we've got is a burrow. That's where the forage was.
281
884262
3094
Вот норка. Здесь был корм.
15:03
The forage has been displaced to a new position.
282
887356
2947
Его переместили в новое место.
15:06
If he's using landmark orientation,
283
890303
2359
Если жук использует
ориентиры на местности,
ориентиры на местности,
15:08
he should be able to find the burrow,
284
892662
1760
то он сможет найти норку,
15:10
because he'll be able to recognize the landmarks around it.
285
894422
2723
потому что он узнает ориентиры вокруг неё.
15:13
If he's using path integration,
286
897145
3043
Если жук использует
интегрирование по пути,
интегрирование по пути,
15:16
then it should end up in the wrong spot over here.
287
900188
3724
тогда он приползёт сюда —
в неправильное место.
в неправильное место.
15:19
So let's watch what happens
288
903912
2310
Итак, давайте посмотрим, что произойдёт,
15:22
when we put the beetle through the whole test.
289
906222
3291
когда мы проведём эксперимент с жуком.
15:25
So there he is there.
290
909513
1996
Вот он там.
15:27
He's about to head home, and look what happens.
291
911509
6260
Он собрался домой
и смотрите, что происходит.
и смотрите, что происходит.
15:33
Shame.
292
917769
2493
Стыд и срам.
15:36
It hasn't a clue.
293
920262
2234
Жук не имеет понятия, что случилось.
15:38
It starts to search for its house in the right distance
294
922496
2920
Жук начинает искать дом
на правильном расстоянии
на правильном расстоянии
15:41
away from the food, but it is clearly completely lost.
295
925416
5975
от корма, но он совсем потерялся.
15:47
So we know now that this animal uses path integration
296
931391
4218
Теперь мы знаем, что это насекомое
использует для ориентации интегрирование по пути,
использует для ориентации интегрирование по пути,
15:51
to find its way around, and the callous experimenter
297
935609
4079
а жестокий экспериментатор
15:55
leads it top left and leaves it. (Laughter)
298
939688
3121
направляет жука влево и оставляет.
(Смех)
(Смех)
15:58
So what we're looking at here are a group of animals
299
942809
4055
Итак, мы видим,
что есть группа насекомых,
что есть группа насекомых,
16:02
that use a compass, and they use the sun as a compass
300
946864
2079
которые используют компас,
в качестве компаса выступает солнце,
в качестве компаса выступает солнце,
16:04
to find their way around,
301
948943
1640
которое позволяет жукам сориентироваться,
16:06
and they have some sort of system
302
950583
2525
у них есть своего рода система
16:09
for measuring that distance,
303
953108
1963
для измерения расстояния.
16:10
and we know that these species here actually
304
955071
3337
Также мы знаем, что эти виды
16:14
count the steps. That's what they use as an odometer,
305
958408
2681
считают шаги.
Они используют это как одометр —
Они используют это как одометр —
16:16
a step-counting system, to find their way back home.
306
961089
5137
систему подсчёта шагов для поиска дороги домой.
16:22
We don't know yet what dung beetles use.
307
966226
2823
Мы ещё не знаем, что используют навозные жуки.
16:24
So what have we learned from these animals
308
969049
2279
Что же мы узнали о насекомых,
16:27
with a brain that's the size of a grain of rice?
309
971328
3001
имеющих мозг размером с рисовое зерно?
16:30
Well, we know that they can roll balls in a straight line
310
974329
4111
Мы знаем, что они могут
перекатывать шарики по прямой,
перекатывать шарики по прямой,
16:34
using celestial cues.
311
978440
2145
используя небесные сигналы.
16:36
We know that the dance behavior is an orientation behavior
312
980585
3128
Ещё мы знаем, что танец —
это поведенческая черта
это поведенческая черта
16:39
and it's also a thermoregulation behavior,
313
983713
2414
для ориентации в пространстве и терморегуляции,
16:42
and we also know that they use a path integration system
314
986127
4198
а также мы узнали, что они используют
систему интегрирования по пути
систему интегрирования по пути
16:46
for finding their way home.
315
990325
2089
в поисках дороги домой.
16:48
So for a small animal dealing with a fairly revolting substance
316
992414
4170
Итак, у маленького насекомого, имеющего
дело со столь противным материалом,
дело со столь противным материалом,
16:52
we can actually learn an awful lot from these things
317
996584
2769
мы можем узнать очень много вещей,
16:55
doing behaviors that you and I couldn't possibly do.
318
999353
3632
которые для нас с вами невозможны.
16:58
Thank you. (Applause)
319
1002985
4000
Спасибо за внимание. (Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Marcus Byrne - EntomologistMarcus Byrne is fascinated by the way insects, particularly the intrepid dung beetle, have hardwired solutions to the challenges posed by their environments. Could they help humans solve problems?
Why you should listen
Marcus Byrne is professor of zoology and entomology at Wits University in Johannesburg, South Africa. His research explores what humans can learn from insects. One of the big questions he's focused on: how can we control alien weeds, which threaten biodiversity? Byrne believes that insects may hold the 'magic bullet' for how to restrain the growth of these plants, which jockey for resources with native flora and fauna.
Byrne's work has also focused on the unique mechnics of the dung beetle. His research has shown that the dung beetle has a highly effective visual navigation system, that allows them to roll balls of animal dung with precision back to their home, even in the dark of night and the hottest of conditions. Byrne wonders: can this beetle teach humans how to solve complex visual problems?
Marcus Byrne | Speaker | TED.com