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: Kako se leptiri sami liječe

Filmed:
1,143,584 views

Poput nas, leptiri monarsi ponekad se razbole zahvaljujući parazitima. Biolog Jaap de Roode je proučavajući letire primjetio nešto zanimljivo – zaražene ženke leptira polažu jaja na posebne vrste biljaka koje pomažu potomstvu izbjeći razboljevanje. Kako znaju koje biljke izabrati? Mislite o tome kao drugi dio "leptirovog efekta" – koji bi nas mogao naučiti kako pronaći nove lijekove za ljudske bolesti.
- Biologist
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
So infectiouszarazne diseasesoboljenja, right?
0
190
1530
Zarazne bolesti, zar ne?
00:13
InfectiousZarazne diseasesoboljenja
are still the mainglavni causeuzrok
1
1720
2150
Zarazne bolesti su još uvjek glavni uzrok
00:15
of humanljudski sufferingpati and deathsmrt
around the worldsvijet.
2
3870
2327
ljudskih patnji i smrti u svijetu.
00:18
EverySvaki yeargodina, millionsmilijuni of people dieumrijeti
of diseasesoboljenja suchtakav as T.B., malariamalarija, HIVHIV-A,
3
6197
5170
Godišnje milijuni ljudi umru od bolesti
poput tuberkuloze, malarije, HIV – a,
00:23
around the worldsvijet
and even in the UnitedUjedinjeni StatesDržava.
4
11367
2346
širom svijeta, čak i u SAD – u.
00:25
EverySvaki yeargodina, thousandstisuća of AmericansAmerikanci
dieumrijeti of seasonalsezonski flugripa.
5
13713
3606
Svake godine tisuće Amerikanaca
umru od sezonske gripe.
00:29
Now of coursenaravno, humansljudi,
we are creativekreativan. Right?
6
17319
2155
Naravno, mi ljudi smo inovativni, zar ne?
00:31
We have come up with waysnačine to protectzaštititi
ourselvessebe againstprotiv these diseasesoboljenja.
7
19474
3325
Pronašli smo načine da se
zaštitimo od tih bolesti.
00:34
We have drugslijekovi and vaccinescjepiva.
8
22799
1305
Imamo lijekove i cijepiva.
00:36
And we're conscioussvjestan --
we learnnaučiti from our experiencesiskustva
9
24104
3385
Svjesni smo -- učimo iz iskustava
00:39
and come up with creativekreativan solutionsrješenja.
10
27489
1927
i pronalazimo kreativna riješenja.
00:41
We used to think we're alonesam in this,
but now we know we're not.
11
29416
3065
Prije smo mislili da smo sami u tome,
sada znamo da nismo.
00:44
We're not the only medicalmedicinski doctorsliječnici.
12
32481
1819
Nismo mi jedini liječnici.
00:46
Now we know that there's a lot of animalsživotinje
out there that can do it too.
13
34300
3406
Sada znamo da mnoge životinje
mogu čini isto.
00:49
MostVećina famouspoznat, perhapsmožda, chimpanzeesčimpanze.
14
37706
1624
Najpoznatiji primjer su čimpanze.
00:51
Not so much differentdrugačiji from us,
15
39330
1501
Ne toliko različite od nas,
00:52
they can use plantsbilje
to treatliječiti theirnjihov intestinalcrijevne parasitesparaziti.
16
40831
2865
koriste biljke u liječenju
crijevnih parazita.
00:55
But the last fewnekoliko decadesdesetljeća have shownprikazan us
that other animalsživotinje can do it too:
17
43696
3447
Posljednjih desetljeća smo spoznali da
se i druge životinje mogu liječiti:
00:59
elephantsslonovi, porcupinesBodljikavi praščići,
sheepovca, goatskoza, you nameime it.
18
47143
3379
slonovi, koze, dikobrazi,
ovce su neki primjeri.
01:02
And even more interestingzanimljiv than that
is that recentnedavni discoveriesotkrića are tellingreći us
19
50522
3639
Još zanimljivija su
nedavna otkrića koja govore
01:06
that insectsinsekata and other little animalsživotinje with
smallermanji brainsmozak can use medicationliječenje too.
20
54161
5442
da insekti i druge male životinje,
sa još manjim mozgovima koriste lijekove.
01:11
The problemproblem with infectiouszarazne diseasesoboljenja,
as we all know,
21
59603
2529
Problem sa zaraznim bolestima,
kao što znamo,
01:14
is that pathogenspatogeni continuenastaviti to evolverazviti,
22
62132
1949
je stalno evoluiranje patogena,
01:16
and a lot of the drugslijekovi
that we have developedrazvijen
23
64081
2236
i mnogi lijekovi koje smo razvili
01:18
are losinggubljenje theirnjihov efficacydjelotvornost.
24
66317
1659
gube učinkovitost.
01:19
And thereforestoga, there is this great need
to find newnovi waysnačine to discoverotkriti drugslijekovi
25
67976
4233
Stoga, postoji velika potreba pronaći
nove načine otkrivanja lijekova
01:24
that we can use againstprotiv our diseasesoboljenja.
26
72209
1904
koje možemo koristiti
protiv naših bolesti.
01:26
Now, I think that we
should look at these animalsživotinje,
27
74113
2554
Mislim da bi smo trebali
pogledati ove životinje,
01:28
and we can learnnaučiti from them
how to treatliječiti our ownvlastiti diseasesoboljenja.
28
76667
3134
i učiti od njih kako
liječiti vlastite bolesti.
01:32
As a biologistbiolog, I have been studyingučenje
monarchmonarh butterfliesleptiri for the last 10 yearsgodina.
29
80331
4300
Kao biolog pručavao sam leptire monarhe
posljednjih 10 godina.
01:36
Now, monarchsVanjske poveznice are extremelykrajnje famouspoznat
for theirnjihov spectacularspektakularan migrationsmigracije
30
84631
3368
Monarsi su posebice poznati po
svojim spektakularnim migracijama
01:39
from the U.S. and CanadaKanada
down to MexicoMeksiko everysvaki yeargodina,
31
87999
3110
iz SAD – a i Kanade u
Meksiko svake godine,
01:43
where millionsmilijuni of them come togetherzajedno,
32
91109
2020
kada se milijuni njih okupe,
01:45
but it's not why I startedpočeo studyingučenje them.
33
93129
2531
ali to nije razlog zašto sam
ih počeo proučavati.
01:47
I studystudija monarchsVanjske poveznice because they get sickbolestan.
34
95660
2391
Monarhe proučavam jer se razboljevaju.
01:50
They get sickbolestan like you.
They get sickbolestan like me.
35
98051
2462
Razbole se poput vas ili poput mene.
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugslijekovi
36
100513
2687
Pomislio sam da ono što čine nam
može reći puno o lijekovima
01:55
that we can developrazviti for humansljudi.
37
103200
2212
koje možemo razviti za potrebe ljudi.
01:57
Now, the parasitesparaziti
that monarchsVanjske poveznice get infectedzaražen with
38
105412
2435
Paraziti kojima se monarsi zaražavaju
01:59
are calledzvao ophryocystisophryocystis elektroscirrhaelektroscirrha --
a mouthfulzalogaj.
39
107847
3879
se zovu Ophryocystis elektroscirrha,
težak naziv.
02:03
What they do is they produceproizvoditi sporesspore,
40
111726
1766
One proizvode spore,
02:05
millionsmilijuni of sporesspore
on the outsideizvan of the butterflyleptir
41
113492
2392
milijune spora na vanjskoj strani leptira
02:07
that are shownprikazan as little speckszrnca
in betweenizmeđu the scalesvage of the butterflyleptir.
42
115884
3377
koje se vide kao sitne točkice
između ljuskica leptira.
02:11
And this is really detrimentalštetne
to the monarchmonarh.
43
119261
2358
Vrlo su štetne za leptira.
02:13
It shortensskraćuje theirnjihov lifespanživotni vijek,
44
121619
1648
Skraćuju im životni vijek,
02:15
it reducessmanjuje theirnjihov abilitysposobnost to flyletjeti,
45
123267
2105
smanjuju mogućnost leta,
02:17
it can even killubiti them
before they're even adultsodrasli.
46
125372
2507
mogu ih ubiti prije nego
postanu odrasle jedinke.
02:19
Very detrimentalštetne parasiteparazit.
47
127879
1881
Vrlo štetan prazit.
02:21
As partdio of my jobposao, I spendprovesti a lot of time
in the greenhousestaklenika growingrastući plantsbilje,
48
129760
4156
Kao dio posla, provodim dosta vremena
u stakleniku uzgajajući biljke,
02:25
and the reasonrazlog for this is that monarchsVanjske poveznice
are extremelykrajnje pickyizbirljiva eatersjedu.
49
133916
3553
razlog tomu je što su monarsi
vrlo izbirljivi po pitanju hrane.
02:29
They only eatjesti milkweedmlječika as larvaeličinke.
50
137469
1995
Kao larve se hrane samo mlječikom.
02:31
LuckilySrećom, there are severalnekoliko
speciesvrsta of milkweedmlječika that they can use,
51
139464
3085
Srećom postoji nekoliko vrsta
mlječika koje možemo koristiti,
02:34
and all these milkweedsmilkweeds
have cardenolidescardenolides in them.
52
142549
2356
a sve te vrste imaju kardenolide u sebi.
02:36
These are chemicalskemikalije that are toxicotrovan.
53
144905
1794
To su vrlo toksični spojevi.
02:38
They're toxicotrovan to mostnajviše animalsživotinje,
but not to monarchsVanjske poveznice.
54
146699
2395
Toksični su mnogim životinjama,
ali ne i monarsima.
02:41
In factčinjenica, monarchsVanjske poveznice
can take up the chemicalskemikalije,
55
149094
2222
Zapravo, monarsi upijaju spojeve
02:43
put it in theirnjihov ownvlastiti bodiestjelesa,
and it makesmarke them toxicotrovan
56
151316
2408
ugrađuju ih u tijelo,
čineći sebe toksičnima
02:45
againstprotiv theirnjihov predatorspredatori, suchtakav as birdsptice.
57
153724
2279
za grabežljivce poput ptica.
02:48
And what they do, then,
is advertiseoglašavanje this toxicitytoksičnost
58
156003
2374
Ono što sljedeće čine je
oglašavanje toksičnosti
02:50
throughkroz theirnjihov beautifullijep
warningupozorenje colorationscolorations
59
158377
2021
putem lijepih boja upozorenja
02:52
with this orangenarančasta, blackcrno and whitebijela.
60
160398
2078
narančaste, crne i bijele.
02:54
So what I did duringza vrijeme my jobposao
is growrasti plantsbilje in the greenhousestaklenika,
61
162476
3872
U stakleniku sam kao dio posla uzgajao
02:58
differentdrugačiji onesone, differentdrugačiji milkweedsmilkweeds.
62
166348
1746
različite biljke, različite mlječike.
03:00
Some were toxicotrovan, includinguključujući
the tropicaltropski milkweedmlječika,
63
168094
2754
Neke su otrovne, poput tropske mlječike,
03:02
with very highvisok concentrationskoncentracije
of these cardenolidescardenolides.
64
170848
3289
jer sadrži velike količine kardenolida.
03:06
And some were not toxicotrovan.
65
174137
1178
Druge pak nisu toksične.
03:07
And then I fedhranjen them to monarchsVanjske poveznice.
66
175315
2320
Potom sam hranio monarhe njima.
03:09
Some of the monarchsVanjske poveznice were healthyzdrav.
They had no diseasebolest.
67
177635
2623
Neki od monarha su bili zdravi,
bez bolesti.
03:12
But some of the monarchsVanjske poveznice were sickbolestan,
68
180258
1775
Neki su bili bolesni,
03:14
and what I foundpronađeno is that
some of these milkweedsmilkweeds are medicinalljekovita,
69
182033
3023
ono što sam pronašao jest da su
neke od tih mlječika ljekovite,
03:17
meaningznačenje they reducesmanjiti the diseasebolest symptomssimptomi
in the monarchmonarh butterfliesleptiri,
70
185056
3237
točnije umanjuju simptome
bolesti u leptira,
03:20
meaningznačenje these monarchsVanjske poveznice can liveživjeti longerviše
when they are infectedzaražen
71
188293
3117
što rezultira duljim životom zaraženih leptira
03:23
when feedinghranjenje on these medicinalljekovita plantsbilje.
72
191410
1914
ako se hrane tim ljekovitim biljkama.
03:25
And when I foundpronađeno this, I had this ideaideja,
73
193324
2711
Kada sam došao do otkrića dobio sam ideju,
03:28
and a lot of people said
it was a crazylud ideaideja,
74
196035
2308
mnogi su rekli da je ideja luda,
03:30
but I thought,
what if monarchsVanjske poveznice can use this?
75
198343
2474
pomislio sam što ako monarsi
koriste tu ljekovitost?
03:32
What if they can use these plantsbilje
as theirnjihov ownvlastiti formoblik of medicinelijek?
76
200817
3059
Što ako mogu koristiti te biljke
kao vlastiti oblik lijeka?
03:35
What if they can actčin as medicalmedicinski doctorsliječnici?
77
203876
2602
Što ako se ponašaju kao vlastiti liječnici?
03:38
So my teamtim and I
startedpočeo doing experimentspokusi.
78
206828
2026
Stoga smo tim i ja počeli
s eksperimentima.
03:40
In the first typesvrste of experimentspokusi,
79
208854
1801
U prvom tipu eksperimenta,
03:42
we had caterpillarsgusjenice,
and gavedali them a choiceizbor:
80
210655
2170
gusjenicama smo dali izbor:
03:44
medicinalljekovita milkweedmlječika versusprotiv
non-medicinalsobe-ljekovita milkweedmlječika.
81
212825
2741
ljekovite i neljekovite mlječike.
03:47
And then we measuredizmjerena how much they atejeli
of eachsvaki speciesvrsta over theirnjihov lifetimedoživotno.
82
215566
3620
Potom smo mjerili koliko su
jeli pojedine vrste tokom života.
03:51
And the resultproizlaziti, as so oftenčesto
in scienceznanost, was boringdosadan:
83
219186
3014
Rezultat, kako često biva
u znanosti, je dosadan:
03:54
FiftyPedeset percentposto of theirnjihov foodhrana was medicinalljekovita.
FiftyPedeset percentposto was not.
84
222200
4251
polovica hrane je ljekovita, polovica nije.
03:58
These caterpillarsgusjenice didn't do
anything for theirnjihov ownvlastiti welfareblagostanje.
85
226451
3270
Gusjenice nisu činile ništa
po pitanju vlastitog zdravlja.
04:02
So then we movedpomaknuto on to adultodrasla osoba butterfliesleptiri,
86
230611
2075
Stoga smo se prebacili na odrasle leptire,
04:04
and we startedpočeo askingtraži the questionpitanje
87
232686
1891
i počeli postavljati pitanja
04:06
whetherda li it's the mothersmajke
that can medicateliječiti theirnjihov offspringpotomak.
88
234577
3158
može li majka davati lijek
svojim potomcima?
04:09
Can the mothersmajke laypoložiti theirnjihov eggsjaja
on medicinalljekovita milkweedmlječika
89
237735
2774
Može li majka poleći
jaja na ljekovite mlječike
04:12
that will make theirnjihov
futurebudućnost offspringpotomak lessmanje sickbolestan?
90
240509
3199
I hoće li to potomke učiniti
manje bolesnima?
04:15
We have doneučinio these experimentspokusi now
over severalnekoliko yearsgodina,
91
243708
2528
Te eksperimente smo
provodili nekoliko godina,
04:18
and always get the sameisti resultsrezultati.
92
246236
1788
i uvijek dobili iste rezultate.
04:20
What we do is we put
a monarchmonarh in a bigvelika cagekavez,
93
248024
2162
Monarhe smo stavili u veliki kavez,
04:22
a medicinalljekovita plantbiljka on one sidestrana,
a non-medicinalsobe-ljekovita plantbiljka on the other sidestrana,
94
250186
3483
sa ljekovitom biljkom na jednoj i
neljekovitom biljkom na drugoj strani,
04:25
and then we measuremjera the numberbroj of eggsjaja
that the monarchsVanjske poveznice laypoložiti on eachsvaki plantbiljka.
95
253669
4576
potom smo mjerili broj položenih jaja
na svakoj skupini biljaka.
04:30
And what we find when we do that
is always the sameisti.
96
258245
3109
Ono što smo otkrili
u toj situaciji je uvijek isto.
04:33
What we find is that the monarchsVanjske poveznice
stronglysnažno preferradije the medicinalljekovita milkweedmlječika.
97
261354
3593
A to je da monarsi iznimno
preferiraju ljekovite mlječike.
04:36
In other wordsriječi,
what these femalesženke are doing
98
264947
2101
drugim riječima, ono što ženke čine
04:39
is they're layingpolaganje 68 percentposto
of theirnjihov eggsjaja in the medicinalljekovita milkweedmlječika.
99
267048
3344
jest da polažu 68 posto
jaja na ljekovite mlječike.
04:42
IntriguinglyIntrigantno, what they do
is they actuallyzapravo transmitprenositi the parasitesparaziti
100
270392
4220
Zanimljivo je da zapravo
prenose i parazite
04:46
when they're layingpolaganje the eggsjaja.
101
274612
1465
kada polažu jaja.
04:48
They cannotNe možete preventspriječiti this.
102
276077
1435
To ne mogu spriječiti.
04:49
They can alsotakođer not medicateliječiti themselvesse.
103
277512
1931
Također ne mogu same sebe liječiti.
04:51
But what these experimentspokusi tell us
104
279443
2237
Ono što nam ti eksperimenti govore
04:53
is that these monarchsVanjske poveznice, these mothersmajke,
can laypoložiti theirnjihov eggsjaja on medicinalljekovita milkweedmlječika
105
281680
4829
jest da te ženke monarha mogu
polagati jaja na ljekovite mlječike
04:58
that will make theirnjihov
futurebudućnost offspringpotomak lessmanje sickbolestan.
106
286509
2639
što će učiniti potomke manje bolesnima.
05:03
Now, this is a really
importantvažno discoveryotkriće, I think,
107
291058
2523
Mislim da je ovo vrlo važno otkriće,
05:05
not just because it tellsgovori us
something coolsvjež about naturepriroda,
108
293581
2834
ne samo zato što nam kaže
nešto fantastično o prirodi,
05:08
but alsotakođer because it maysvibanj tell us something
more about how we should find drugslijekovi.
109
296415
3686
već zato što nam govori
nešto više kako tražiti lijekove.
05:12
Now, these are animalsživotinje that are very smallmali
110
300101
2000
Ove životinje su vrlo male
05:14
and we tendskloni to think of them
as very simplejednostavan.
111
302101
2099
i o njima mislimo da su vrlo jednostavne.
05:16
They have tinysićušan little brainsmozak,
112
304200
1557
Iako imaju male mozgove,
05:17
yetjoš they can do this
very sophisticatedsofisticirana medicationliječenje.
113
305757
2424
mogu se liječiti na vrlo složen način.
05:20
Now, we know that even todaydanas,
mostnajviše of our drugslijekovi
114
308811
2578
Čak i danas, većina naših lijekova
05:23
deriveizvući from naturalprirodni productsproizvodi,
includinguključujući plantsbilje,
115
311389
2759
se dobiva iz prirodnih spojeva,
uključujući i one biljne,
05:26
and in indigenousdomaći cultureskulture,
116
314148
1612
i u urođenim kulturama,
05:27
traditionaltradicionalan healersiscjelitelji oftenčesto look
at animalsživotinje to find newnovi drugslijekovi.
117
315760
2835
tradicionalni liječnici često promatraju
životinje tražeći nove lijekove.
05:30
In this way, elephantsslonovi have told us
how to treatliječiti stomachtrbuh upsetuzrujan,
118
318595
3407
Tako su nam slonovi rekli
kako smiriti mučninu,
05:34
and porcupinesBodljikavi praščići have told people
how to treatliječiti bloodykrvav diarrheaproljev.
119
322002
3289
dikobrazi su nam rekli kako
liječiti krvavu dijareju.
05:37
What I think is importantvažno,
thoughiako, is to movepotez beyondIznad
120
325291
2655
Što smatram bitnim
jest pomaknuti se dalje od
05:39
these large-brainedvelikim mozgom mammalssisavci
and give these guys more creditKreditna,
121
327946
3808
tih sisavaca sa velikim mozgom,
i dati više zasluga
05:43
these simplejednostavan animalsživotinje, these insectsinsekata
that we tendskloni to think of
122
331754
2902
ovim jednostavnijim životinjama,
ovim kukcima o kojima razmišljamo
05:46
as very, very simplejednostavan
with tinysićušan little brainsmozak.
123
334656
3249
kao vrlo jednostavnim,
sa iznimno malim mozgovima.
05:49
The discoveryotkriće that these animalsživotinje
can alsotakođer use medicationliječenje
124
337905
3971
Otkriće da ove životinje također
mogu koristiti lijekove
05:53
opensotvara up completelypotpuno newnovi avenuesAvenija,
125
341876
2479
otvara potpuno nove vidike,
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treatingtretiranje humanljudski diseasesoboljenja
126
344355
4714
i smatram da će jednom
se ljudske bolesti liječiti
06:01
with drugslijekovi that were first
discoveredotkriven by butterfliesleptiri,
127
349069
3109
lijekovima koji su prvi
puta otkrili leptiri,
06:04
and I think that is an amazingnevjerojatan opportunityprilika
worthvrijedan pursuingslijedeći.
128
352178
3975
i smatram da je to nevjerovatna
prilika vrijedna istraživanja.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Hvala vam puno.
06:10
(ApplausePljesak)
130
358316
4505
(Pljesak)
Translated by Senzos Osijek
Reviewed by Ivan Stamenkovic

▲Back to top

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