TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Jaap de Roode: Hur fjärilar självmedicinerar
Filmed:
Readability: 4.2
1,143,584 views
Precis som vi, blir monarkfjärilarna ibland sjuka, på grund av en otäck parasit. Men biologen Jaap de Roode märkte något intressant med de fjärilar han studerade - infekterade fjärilshonor valde att lägga sina ägg på en speciell sorts växt, som hjälpte avkomman att inte bli sjuka. Hur kan de känna till att de ska välja dessa växter? Tänk på det som "den andra fjärilseffekten" - som skulle kunna lära oss att hitta nya läkemedel för att behandla mänskliga sjukdomar.
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.
På tal om infektionssjukdomar,
00:12
So infectious diseases, right?
0
190
1530
är de fortfarande den största orsaken
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
till mänskligt lidande
och död runtom i världen.
och död runtom i världen.
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
Varje år dör miljoner människor
av sjukdomar som TBC, malaria och HIV,
av sjukdomar som TBC, malaria och HIV,
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
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
runt om i världen och även i USA.
Varje år dör tusentals amerikaner
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
av influensa.
Och vi människor är kreativa, eller hur?
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
Vi har hittat sätt att skydda oss
mot dessa sjukdomar.
mot dessa sjukdomar.
Vi har mediciner och vaccin.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
Och vi är medvetna -
vi lär oss av våra erfarenheter
vi lär oss av våra erfarenheter
och finner kreativa lösningar.
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
Vi har trott att vi är ensamma
om detta, men det är vi inte.
om detta, men det är vi inte.
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
Vi är inte de enda läkarna.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
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
Nu vet vi att många djur
där ute också kan göra det.
där ute också kan göra det.
Mest kända är nog schimpanserna.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
Inte så olika oss,
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
de kan använda växter
för att behandla sina inre parasiter.
för att behandla sina inre parasiter.
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
Men de senaste årtiondena har vi sett
att andra djur också kan göra det:
att andra djur också kan göra det:
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
elefanter, piggsvin, får, getter,
det finns många exempel.
det finns många exempel.
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
Något som är ännu intressantare
är de senaste upptäkterna som visar
är de senaste upptäkterna som visar
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
att insekter och andra smådjur
också kan använda mediciner.
också kan använda mediciner.
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
Problemet med infektionssjukdomar,
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
som vi alla vet,
är att patogenerna hela tiden utvecklas,
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
och många läkemedel som vi utvecklat
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
förlorar sin effekt.
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
Därför finns det ett behov av att hitta
nya vägar för att upptäcka nya läkemedel
nya vägar för att upptäcka nya läkemedel
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
som vi kan använda mot våra sjukdomar.
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
Jag tycker att vi borde titta
på de här djuren,
på de här djuren,
och vi kan få kunskap om hur vi kan
behandla våra egna sjukdomar.
behandla våra egna sjukdomar.
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
Jag har, som biolog,
studerat monarkfjärilar
studerat monarkfjärilar
de senaste 10 åren.
Monarkfjärilar är väldigt kända
för sina spektakulära migreringar
för sina spektakulära migreringar
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
från USA och Kanada
ner till Mexiko varje år,
ner till Mexiko varje år,
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
där miljontas av dem samlas,
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
men det är inte därför
jag började studera dem.
jag började studera dem.
Jag studerar monarkfjärilar
eftersom de blir sjuka.
eftersom de blir sjuka.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
De blir sjuka som du.
De blir sjuka som jag.
De blir sjuka som jag.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
Och jag tror att det de gör
kan lära oss om läkemedel
kan lära oss om läkemedel
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
som vi kan utveckla för människor.
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
Parasiten som monarkfjärilarna
blir infekterad med
blir infekterad med
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
heter ophryocystis elektroscirrha
- ett krångligt namn.
- ett krångligt namn.
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
Det de gör är att producera sporer,
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
miljontals sporer på fjärilens utsida
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
som syns som små prickar
mellan fjällen på fjärilen.
mellan fjällen på fjärilen.
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
Och detta är skadligt för monarkfjärilen,
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
och förkortar deras livslängd,
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
och försämrar deras flygförmåga,
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
det kan också döda dem
innan de är färdigutvecklade.
innan de är färdigutvecklade.
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
En väldigt skadlig parasit.
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
I mitt jobb, tillbringar jag mycket tid
i växthuset med växtodling,
i växthuset med växtodling,
eftersom monarkfjärilar
är extremt kinkiga med maten.
är extremt kinkiga med maten.
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
Larverna äter endast sidenörter.
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
Turligt nog finns det flera arter
av sidenört som de kan äta,
av sidenört som de kan äta,
och alla sidenörtsväxterna
har kardenolider i sig.
har kardenolider i sig.
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
Dessa kemikalier är giftiga.
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
Giftiga för de flesta,
förutom monarkfjärilen.
förutom monarkfjärilen.
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
Monarkfjärilen kan faktiskt
ta upp kemikalien,
ta upp kemikalien,
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
ha den i den egna kroppen
och den gör dem giftiga
och den gör dem giftiga
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
för deras predatorer, till exempel fåglar.
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
Det de sedan gör
är att visa upp sin giftighet
är att visa upp sin giftighet
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
med sina vackra varningsfärger
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
i orange, svart och vitt.
Så jag odlade växter i växthuset,
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
olika sorter av sidenört.
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
Vissa var giftiga,
t.ex den tropiska sidenörten,
t.ex den tropiska sidenörten,
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
som har mycket höga halter
av de här kardenoliderna.
av de här kardenoliderna.
Andra var inte giftiga.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
Och sedan matade jag
monarkfjärilarna med dem.
monarkfjärilarna med dem.
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Vissa av fjärilarna var friska.
De hade inga sjukdomar.
De hade inga sjukdomar.
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
Men vissa av dem var sjuka,
och jag fann att vissa
av dessa sidenörter är medicinska,
av dessa sidenörter är medicinska,
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
det vill säga de minskar symptomen
hos monarkfjärilarna,
hos monarkfjärilarna,
vilket innebär att de som är infekterade
kan leva längre när de äter
kan leva längre när de äter
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
de här medicinväxterna.
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
Och när jag kom på detta fick jag en idé,
och många sa att det var en galen idé,
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
men jag tänkte att fjärilarna
kanske kan använda detta?
kanske kan använda detta?
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
Tänk om de kan använda de här växterna
som en form av medicin?
som en form av medicin?
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
Tänk om de kan vara som läkare?
Så jag och mitt team
började göra experiment.
började göra experiment.
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
I de första försöken
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
hade vi fjärilslarver
och gav dem ett val;
och gav dem ett val;
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
medicinsk sidenört
eller icke medicinsk sidenört.
eller icke medicinsk sidenört.
Sedan mätte vi hur mycket de åt
av de olika arterna under sin livstid.
av de olika arterna under sin livstid.
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
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
Och resultatet, som så ofta
inom vetenskapen, var tråkigt:
inom vetenskapen, var tråkigt:
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
Femtio procent av deras föda
var medicinsk. Femtio procent var inte.
var medicinsk. Femtio procent var inte.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
Dessa fjärilslarver gjorde inget
för sitt eget välbefinnande.
för sitt eget välbefinnande.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Så sedan gick vi vidare
med vuxna fjärilar,
med vuxna fjärilar,
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
och vi ställde frågan
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
om det är mödrarna
som kan medicinera sin avkomma.
som kan medicinera sin avkomma.
Kan mödrarna lägga sina ägg
på medicinsk sidenört som leder till
på medicinsk sidenört som leder till
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
att den framtida avkomman
blir mindre sjuk?
blir mindre sjuk?
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
Vi har gjort experimenten i flera år nu,
och får alltid samma resultat.
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
Vi sätter en monarkfjäril i en stor bur,
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
med en medicinalväxt på ena sidan
och en icke medicinalväxt på den andra,
och en icke medicinalväxt på den andra,
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
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
och sedan räknade vi antalet ägg
som monarkfjärilen har lagt
som monarkfjärilen har lagt
på de olika växterna.
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
Och det vi finner varje gång
är alltid samma sak.
är alltid samma sak.
Vi finner att monarkfjärilen definitivt
föredrar den medicinska sidenörten.
föredrar den medicinska sidenörten.
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
Med andra ord, det som dessa honor gör,
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
är att lägga 68 procent av sina ägg
på den medicinska sidenörten.
på den medicinska sidenörten.
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
Förbryllande nog, det de gör är
att de överför parasiterna
att de överför parasiterna
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
när de lägger ägg.
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
De kan inte förhindra det.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
De kan inte heller medicinera sig själv.
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
Men det dessa experiment lär oss
är att dessa monarkfjärilar, dessa mödrar,
kan lägga sina ägg på medicinsk sidenört,
kan lägga sina ägg på medicinsk sidenört,
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
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
vilket kommer att göra
deras framtida avkomma mindre sjuka.
deras framtida avkomma mindre sjuka.
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
Detta är verkligen
en viktig upptäckt, enligt mig,
en viktig upptäckt, enligt mig,
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
inte bara för att det lär oss
något häftigt om naturen,
något häftigt om naturen,
utan också eftersom det säger oss
något om hur vi ska hitta läkemedel.
något om hur vi ska hitta läkemedel.
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
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Visst, detta är djur som är mycket små
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
och vi tenderar att se på dem som enkla.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
De har pyttesmå hjärnor,
likafullt gör de den här
sofistikerade medicineringen.
sofistikerade medicineringen.
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
Vi vet att även idag
kommer de flesta läkemedel
kommer de flesta läkemedel
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
från naturliga produkter,
som till exempel växter,
som till exempel växter,
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
och i urfolkskulturer
ser traditionella helare på djur
för att finna läkemedel.
för att finna läkemedel.
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
118
318595
3407
På detta sätt har elefanter visat oss
hur man behandlar magbesvär,
hur man behandlar magbesvär,
och vildsvin har visat oss
hur vi ska behandla blodiga diarréer.
hur vi ska behandla blodiga diarréer.
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Det jag tycker är viktigt,
är att vi lyfter blicken
är att vi lyfter blicken
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
från de stora däggdjuren och ger
dessa varelser lite mer uppskattning.
dessa varelser lite mer uppskattning.
Dessa enkla djur, dessa insekter,
som vi brukar tänka på
som vi brukar tänka på
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
123
334656
3249
som väldigt simpla
med pyttesmå hjärnor.
med pyttesmå hjärnor.
Upptäckten att dessa djur
också kan använda medicin
också kan använda medicin
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
öppnar upp helt nya vägar,
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
och jag tror att en dag kommer vi kanske
att bota mänskliga sjukdomar med läkemedel
att bota mänskliga sjukdomar med läkemedel
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
som först upptäckts av fjärilar,
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
och jag tror att detta är
en fantastisk möjlighet
en fantastisk möjlighet
som är värd att sträva efter.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Tack så mycket.
(Applåder)
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