ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - Biologist
Jaap 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.

More profile about the speaker
Jaap de Roode | Speaker | TED.com
TEDYouth 2014

Jaap de Roode: How butterflies self-medicate

Jaap de Roode: Cómo se automedican las mariposas

Filmed:
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Al igual que nosotros, la mariposa monarca a veces se enferma por culpa de algún parásito repugnante. Pero el biólogo Jaap de Roode observó algo interesante en las mariposas que estaba estudiando: las hembras infectadas elegían poner sus huevos en un determinado tipo de planta que ayudaba a su descendencia a evitar enfermarse. ¿Cómo saben elegir esta planta? Debemos pensarlo como "el otro efecto mariposa" que nos podría enseñar a encontrar nuevos medicamentos para el tratamiento de enfermedades humanas.
- Biologist
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 infectiousinfeccioso diseasesenfermedades, right?
0
190
1530
Enfermedades infecciosas, ¿no?
00:13
InfectiousInfeccioso diseasesenfermedades
are still the mainprincipal causeporque
1
1720
2150
Las enfermedades infecciosas
siguen siendo la principal causa
00:15
of humanhumano sufferingsufrimiento and deathmuerte
around the worldmundo.
2
3870
2327
del sufrimiento humano
y de la muerte en todo el mundo.
00:18
EveryCada yearaño, millionsmillones of people diemorir
of diseasesenfermedades suchtal as T.B., malariamalaria, HIVVIH,
3
6197
5170
Cada año, mueren millones de personas
de tuberculosis, malaria, VIH,
00:23
around the worldmundo
and even in the UnitedUnido StatesEstados.
4
11367
2346
en todo el mundo
e incluso en EE. UU.
00:25
EveryCada yearaño, thousandsmiles of AmericansAmericanos
diemorir of seasonalestacional flugripe.
5
13713
3606
Cada año, miles de estadounidenses
mueren de gripe estacional.
00:29
Now of coursecurso, humanshumanos,
we are creativecreativo. Right?
6
17319
2155
Ahora, claro, los humanos
somos creativos, ¿no?
00:31
We have come up with waysformas to protectproteger
ourselvesNosotros mismos againsten contra these diseasesenfermedades.
7
19474
3325
Hemos hallado formas de protegernos
contra estas enfermedades.
00:34
We have drugsdrogas and vaccinesvacunas.
8
22799
1305
Tenemos medicamentos y vacunas.
00:36
And we're consciousconsciente --
we learnaprender from our experiencesexperiencias
9
24104
3385
Y somos conscientes,
aprendemos de nuestras experiencias
00:39
and come up with creativecreativo solutionssoluciones.
10
27489
1927
y hallamos soluciones creativas.
00:41
We used to think we're alonesolo in this,
but now we know we're not.
11
29416
3065
Solíamos pensar que estábamos solos en esto,
pero ahora sabemos que no lo estamos.
00:44
We're not the only medicalmédico doctorsdoctores.
12
32481
1819
No somos los únicos médicos.
00:46
Now we know that there's a lot of animalsanimales
out there that can do it too.
13
34300
3406
Ahora sabemos que hay gran cantidad
de animales que también pueden hacerlo.
00:49
MostMás famousfamoso, perhapsquizás, chimpanzeeschimpancés.
14
37706
1624
Los más famosos, quizá, son los chimpancés.
00:51
Not so much differentdiferente from us,
15
39330
1501
No son tan diferentes de nosotros
00:52
they can use plantsplantas
to treattratar theirsu intestinalintestinal parasitesparásitos.
16
40831
2865
y pueden usar plantas para el tratamiento
de sus parásitos intestinales.
00:55
But the last fewpocos decadesdécadas have shownmostrado us
that other animalsanimales can do it too:
17
43696
3447
Pero las últimas décadas nos han mostrado
que otros animales también pueden hacerlo:
00:59
elephantselefantes, porcupinespuercoespines,
sheepoveja, goatscabras, you namenombre it.
18
47143
3379
elefantes, puercoespines,
ovejas, cabras, lo que sea.
01:02
And even more interestinginteresante than that
is that recentreciente discoveriesdescubrimientos are tellingnarración us
19
50522
3639
Y aún más interesante es que los
recientes descubrimientos nos indican
01:06
that insectsinsectos and other little animalsanimales with
smallermenor brainssesos can use medicationmedicación too.
20
54161
5442
que los insectos y otros animales
con cerebros más pequeños
también pueden usar medicamentos.
01:11
The problemproblema with infectiousinfeccioso diseasesenfermedades,
as we all know,
21
59603
2529
El problema con las enfermedades
infecciosas, como todos sabemos,
01:14
is that pathogenspatógenos continuecontinuar to evolveevolucionar,
22
62132
1949
es que los patógenos
siguen evolucionando,
01:16
and a lot of the drugsdrogas
that we have developeddesarrollado
23
64081
2236
y muchos de los medicamentos
que hemos desarrollado
01:18
are losingperdiendo theirsu efficacyeficacia.
24
66317
1659
están perdiendo su eficacia.
01:19
And thereforepor lo tanto, there is this great need
to find newnuevo waysformas to discoverdescubrir drugsdrogas
25
67976
4233
Y, por lo tanto, hay una gran necesidad
de encontrar nuevas formas
de descubrir fármacos
01:24
that we can use againsten contra our diseasesenfermedades.
26
72209
1904
que podemos usar
contra nuestras enfermedades.
01:26
Now, I think that we
should look at these animalsanimales,
27
74113
2554
Ahora, creo que deberíamos
estudiar estos animales,
01:28
and we can learnaprender from them
how to treattratar our ownpropio diseasesenfermedades.
28
76667
3134
y aprender de ellos para tratar
nuestras propias enfermedades.
01:32
As a biologistbiólogo, I have been studyingestudiando
monarchmonarca butterfliesmariposas for the last 10 yearsaños.
29
80331
4300
Como biólogo, he estado estudiando
mariposas monarca en los últimos 10 años.
01:36
Now, monarchsmonarcas are extremelyextremadamente famousfamoso
for theirsu spectacularespectacular migrationsmigraciones
30
84631
3368
Las monarcas son muy famosas
por sus espectaculares migraciones
01:39
from the U.S. and CanadaCanadá
down to MexicoMéjico everycada yearaño,
31
87999
3110
de EE.UU. y Canadá a México cada año,
01:43
where millionsmillones of them come togetherjuntos,
32
91109
2020
donde se juntan millones de ellas,
01:45
but it's not why I startedempezado studyingestudiando them.
33
93129
2531
pero por eso empecé a estudiarlas.
01:47
I studyestudiar monarchsmonarcas because they get sickenfermos.
34
95660
2391
Estudio las monarcas porque se enferman.
01:50
They get sickenfermos like you.
They get sickenfermos like me.
35
98051
2462
Se enferman como Uds.
Se enferman como yo.
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugsdrogas
36
100513
2687
Y creo que lo que hacen nos puede
decir mucho sobre los fármacos
01:55
that we can developdesarrollar for humanshumanos.
37
103200
2212
que podemos desarrollar
para humanos.
01:57
Now, the parasitesparásitos
that monarchsmonarcas get infectedinfectado with
38
105412
2435
Los parásitos con los que
se infectan las monarcas
01:59
are calledllamado ophryocystisophryocystis elektroscirrhaelektroscirrha --
a mouthfulbocado.
39
107847
3879
se llaman ophryocystis elektroscirrha,
simple.
02:03
What they do is they produceProduce sporesesporas,
40
111726
1766
Producen esporas,
02:05
millionsmillones of sporesesporas
on the outsidefuera de of the butterflymariposa
41
113492
2392
millones de esporas en
el exterior de la mariposa
02:07
that are shownmostrado as little specksmanchas
in betweenEntre the scalesescamas of the butterflymariposa.
42
115884
3377
que aparecen como pequeñas motas
en medio de las escamas de la mariposa.
02:11
And this is really detrimentalperjudicial
to the monarchmonarca.
43
119261
2358
Y esto es realmente perjudicial
para la monarca.
02:13
It shortensacorta theirsu lifespanesperanza de vida,
44
121619
1648
Acorta su vida,
02:15
it reducesreduce theirsu abilitycapacidad to flymosca,
45
123267
2105
reduce su capacidad de volar,
02:17
it can even killmatar them
before they're even adultsadultos.
46
125372
2507
incluso puede matarlas antes
de llegar a ser adultas.
02:19
Very detrimentalperjudicial parasiteparásito.
47
127879
1881
Un parásito muy perjudicial.
Como parte de mi trabajo, paso mucho tiempo
en las plantas de invernadero de cultivos,
02:21
As partparte of my jobtrabajo, I spendgastar a lot of time
in the greenhouseinvernadero growingcreciente plantsplantas,
48
129760
4156
02:25
and the reasonrazón for this is that monarchsmonarcas
are extremelyextremadamente pickydifícil eaterscomedores.
49
133916
3553
y la razón de esto es que las monarcas
son comedoras muy exigentes.
02:29
They only eatcomer milkweedalgodoncillo as larvaelarvas.
50
137469
1995
De larvas solo comen asclepias.
02:31
LuckilyPor suerte, there are severalvarios
speciesespecies of milkweedalgodoncillo that they can use,
51
139464
3085
Por suerte, hay varias especies
de asclepias que pueden usar,
02:34
and all these milkweedsalgodoncillos
have cardenolidescardenolides in them.
52
142549
2356
y estas asclepias contienen cardenólidos.
02:36
These are chemicalsquímicos that are toxictóxico.
53
144905
1794
Son químicos tóxicos.
02:38
They're toxictóxico to mostmás animalsanimales,
but not to monarchsmonarcas.
54
146699
2395
Son tóxicos para la mayoría de los animales,
no para las monarcas.
02:41
In facthecho, monarchsmonarcas
can take up the chemicalsquímicos,
55
149094
2222
De hecho, las monarcas pueden tomar químicos,
02:43
put it in theirsu ownpropio bodiescuerpos,
and it makeshace them toxictóxico
56
151316
2408
ponerlos en sus propios cuerpos,
y eso las hace tóxicas
02:45
againsten contra theirsu predatorsdepredadores, suchtal as birdsaves.
57
153724
2279
contra sus depredadores, como las aves.
02:48
And what they do, then,
is advertiseanunciar this toxicitytoxicidad
58
156003
2374
Y publicitan esta toxicidad
02:50
throughmediante theirsu beautifulhermosa
warningadvertencia colorationscoloraciones
59
158377
2021
vía su hermosa coloración
02:52
with this orangenaranja, blacknegro and whiteblanco.
60
160398
2078
naranja, negra y blanca.
02:54
So what I did duringdurante my jobtrabajo
is growcrecer plantsplantas in the greenhouseinvernadero,
61
162476
3872
Durante mi trabajo cultivé
plantas en el invernadero,
02:58
differentdiferente onesunos, differentdiferente milkweedsalgodoncillos.
62
166348
1746
diferentes tipos de asclepias.
03:00
Some were toxictóxico, includingincluso
the tropicaltropical milkweedalgodoncillo,
63
168094
2754
Algunas eran tóxicas,
como el algodoncillo tropical,
03:02
with very highalto concentrationsconcentraciones
of these cardenolidescardenolides.
64
170848
3289
con concentraciones muy altas
de estos cardenolides.
03:06
And some were not toxictóxico.
65
174137
1178
Y algunas no eran tóxicas.
03:07
And then I fedalimentado them to monarchsmonarcas.
66
175315
2320
Luego alimenté a las monarcas.
03:09
Some of the monarchsmonarcas were healthysaludable.
They had no diseaseenfermedad.
67
177635
2623
Algunas estaban sanas,
no estaban enfermas.
03:12
But some of the monarchsmonarcas were sickenfermos,
68
180258
1775
Pero otras enfermaron,
03:14
and what I foundencontró is that
some of these milkweedsalgodoncillos are medicinalmedicinal,
69
182033
3023
y descubrí que algunas de
estas asclepias son medicinales,
03:17
meaningsentido they reducereducir the diseaseenfermedad symptomssíntomas
in the monarchmonarca butterfliesmariposas,
70
185056
3237
o sea que reducen los síntomas de la
enfermedad en las mariposas monarca,
03:20
meaningsentido these monarchsmonarcas can livevivir longermás
when they are infectedinfectado
71
188293
3117
es decir, que estas monarcas pueden vivir
más tiempo cuando se infectan,
03:23
when feedingalimentación on these medicinalmedicinal plantsplantas.
72
191410
1914
cuando se alimentan
de estas plantas medicinales.
03:25
And when I foundencontró this, I had this ideaidea,
73
193324
2711
Y cuando me enteré de esto,
tuve esta idea,
03:28
and a lot of people said
it was a crazyloca ideaidea,
74
196035
2308
y mucha gente dijo
que era una idea loca,
03:30
but I thought,
what if monarchsmonarcas can use this?
75
198343
2474
pero pensé, ¿y si las
monarcas pueden usar esto?
03:32
What if they can use these plantsplantas
as theirsu ownpropio formformar of medicinemedicina?
76
200817
3059
¿Y si pueden usar estas plantas
como forma propia de medicina?
03:35
What if they can actacto as medicalmédico doctorsdoctores?
77
203876
2602
¿Y si pueden actuar como médicos?
03:38
So my teamequipo and I
startedempezado doing experimentsexperimentos.
78
206828
2026
Por eso mi equipo y yo
empezamos a hacer experimentos.
03:40
In the first typestipos of experimentsexperimentos,
79
208854
1801
En los primeros tipos de experimentos,
03:42
we had caterpillarsorugas,
and gavedio them a choiceelección:
80
210655
2170
tuvimos orugas, y les dimos una elección:
03:44
medicinalmedicinal milkweedalgodoncillo versusversus
non-medicinalno medicinal milkweedalgodoncillo.
81
212825
2741
asclepias medicinales frente
a asclepias no medicinales.
03:47
And then we measuredmesurado how much they atecomió
of eachcada speciesespecies over theirsu lifetimetoda la vida.
82
215566
3620
Y luego medimos cuánto comían
de cada especie durante su vida.
03:51
And the resultresultado, as so oftena menudo
in scienceciencia, was boringaburrido:
83
219186
3014
Y el resultado, como tan a menudo
en la ciencia, fue aburrido:
03:54
FiftyCincuenta percentpor ciento of theirsu foodcomida was medicinalmedicinal.
FiftyCincuenta percentpor ciento was not.
84
222200
4251
El 50 % de su alimento era medicinal.
El 50 % no lo era.
03:58
These caterpillarsorugas didn't do
anything for theirsu ownpropio welfarebienestar.
85
226451
3270
Estas orugas no hicieron
nada por su propio bienestar.
04:02
So then we movedmovido on to adultadulto butterfliesmariposas,
86
230611
2075
Luego pasamos a las mariposas adultas,
04:04
and we startedempezado askingpreguntando the questionpregunta
87
232686
1891
y empezamos a preguntarnos
04:06
whethersi it's the mothersmadres
that can medicatemedicinar theirsu offspringdescendencia.
88
234577
3158
si sería que las madres
medicaban a su descendencia.
04:09
Can the mothersmadres laylaico theirsu eggshuevos
on medicinalmedicinal milkweedalgodoncillo
89
237735
2774
¿Pueden las madres poner sus huevos
en asclepia medicinal
04:12
that will make theirsu
futurefuturo offspringdescendencia lessMenos sickenfermos?
90
240509
3199
para hacer menos vulnerable
a la futura descendencia?
04:15
We have donehecho these experimentsexperimentos now
over severalvarios yearsaños,
91
243708
2528
Hemos hecho estos experimentos
durante varios años,
04:18
and always get the samemismo resultsresultados.
92
246236
1788
y siempre tuvimos los mismos resultados.
04:20
What we do is we put
a monarchmonarca in a biggrande cagejaula,
93
248024
2162
Pusimos una monarca en una gran jaula,
04:22
a medicinalmedicinal plantplanta on one sidelado,
a non-medicinalno medicinal plantplanta on the other sidelado,
94
250186
3483
una planta medicinal en un lado,
una planta no medicinal en el otro lado,
04:25
and then we measuremedida the numbernúmero of eggshuevos
that the monarchsmonarcas laylaico on eachcada plantplanta.
95
253669
4576
y luego medimos la cantidad de huevos
que las monarcas pusieron en cada planta.
04:30
And what we find when we do that
is always the samemismo.
96
258245
3109
Y al hacer eso siempre encontramos lo mismo.
Encontramos que las monarcas prefieren
decididamente la asclepia medicinal.
04:33
What we find is that the monarchsmonarcas
stronglyfuertemente preferpreferir the medicinalmedicinal milkweedalgodoncillo.
97
261354
3593
04:36
In other wordspalabras,
what these femaleshembras are doing
98
264947
2101
En otras palabras, estas hembras
04:39
is they're layingtendido 68 percentpor ciento
of theirsu eggshuevos in the medicinalmedicinal milkweedalgodoncillo.
99
267048
3344
ponen el 68 % de sus huevos
en la asclepia medicinal.
04:42
IntriguinglyCuriosamente, what they do
is they actuallyactualmente transmittransmitir the parasitesparásitos
100
270392
4220
Curiosamente, transmiten los parásitos
04:46
when they're layingtendido the eggshuevos.
101
274612
1465
al poner los huevos.
04:48
They cannotno poder preventevitar this.
102
276077
1435
No pueden evitarlo.
04:49
They can alsoademás not medicatemedicinar themselvessí mismos.
103
277512
1931
Asimismo, no pueden automedicarse.
04:51
But what these experimentsexperimentos tell us
104
279443
2237
Pero estos experimentos nos dicen
04:53
is that these monarchsmonarcas, these mothersmadres,
can laylaico theirsu eggshuevos on medicinalmedicinal milkweedalgodoncillo
105
281680
4829
que estas monarcas, estas madres,
pueden poner sus huevos en asclepia medicinal
04:58
that will make theirsu
futurefuturo offspringdescendencia lessMenos sickenfermos.
106
286509
2639
que hará que la futura descendencia
se enferme menos.
05:03
Now, this is a really
importantimportante discoverydescubrimiento, I think,
107
291058
2523
Pienso que este es un
descubrimiento muy importante
05:05
not just because it tellsdice us
something coolguay about naturenaturaleza,
108
293581
2834
no porque nos cuente
algo genial de la naturaleza
05:08
but alsoademás because it maymayo tell us something
more about how we should find drugsdrogas.
109
296415
3686
sino porque nos cuenta algo más sobre
cómo deberíamos encontrar medicamentos.
05:12
Now, these are animalsanimales that are very smallpequeña
110
300101
2000
Son animales muy pequeños
05:14
and we tendtender to think of them
as very simplesencillo.
111
302101
2099
y tendemos a pensar que son muy simples.
05:16
They have tinyminúsculo little brainssesos,
112
304200
1557
Tienen diminutos cerebros,
05:17
yettodavía they can do this
very sophisticatedsofisticado medicationmedicación.
113
305757
2424
sin embargo, pueden hacer este
medicamento muy sofisticado.
05:20
Now, we know that even todayhoy,
mostmás of our drugsdrogas
114
308811
2578
Sabemos que aún hoy, la mayor parte
de nuestros medicamentos
05:23
derivederivar from naturalnatural productsproductos,
includingincluso plantsplantas,
115
311389
2759
derivan de productos naturales,
incluyendo las plantas
05:26
and in indigenousindígena culturesculturas,
116
314148
1612
y, en culturas indígenas,
los curanderos tradicionales a menudo
05:27
traditionaltradicional healerscuranderos oftena menudo look
at animalsanimales to find newnuevo drugsdrogas.
117
315760
2835
observan a los animales para
encontrar nuevos fármacos.
05:30
In this way, elephantselefantes have told us
how to treattratar stomachestómago upsettrastornado,
118
318595
3407
Así, los elefantes nos han dicho
cómo tratar el malestar estomacal,
05:34
and porcupinespuercoespines have told people
how to treattratar bloodysangriento diarrheaDiarrea.
119
322002
3289
y los puercoespines cómo tratar
la diarrea con sangre.
05:37
What I think is importantimportante,
thoughaunque, is to movemovimiento beyondmás allá
120
325291
2655
Sin embargo, creo que
es importante ir más allá
05:39
these large-brainedcerebro grande mammalsmamíferos
and give these guys more creditcrédito,
121
327946
3808
de estos mamíferos de cerebro grande
y darle más crédito
a estos animales simples, a estos insectos
que solemos suponer
05:43
these simplesencillo animalsanimales, these insectsinsectos
that we tendtender to think of
122
331754
2902
05:46
as very, very simplesencillo
with tinyminúsculo little brainssesos.
123
334656
3249
como muy, muy simples,
con diminutos cerebros.
05:49
The discoverydescubrimiento that these animalsanimales
can alsoademás use medicationmedicación
124
337905
3971
El descubrimiento de que estos animales
también pueden usar medicación
05:53
opensabre up completelycompletamente newnuevo avenuesavenidas,
125
341876
2479
abre nuevas perspectivas
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treatingtratar humanhumano diseasesenfermedades
126
344355
4714
y creo que tal vez un día,
tratemos enfermedades humanas
06:01
with drugsdrogas that were first
discovereddescubierto by butterfliesmariposas,
127
349069
3109
con fármacos descubiertos primero
por las mariposas,
06:04
and I think that is an amazingasombroso opportunityoportunidad
worthvalor pursuingperseguir.
128
352178
3975
y creo que es una oportunidad increíble
que vale la pena explorar.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Muchas gracias.
(Aplausos)
06:10
(ApplauseAplausos)
130
358316
4505

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ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - Biologist
Jaap 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.

More profile about the speaker
Jaap de Roode | Speaker | TED.com