A herd of wildebeests, a shoal of fish, a flock of birds. Many animals gather in large groups that are among the most wonderful spectacles in the natural world. But why do these groups form? The common answers include things like seeking safety in numbers or hunting in packs or gathering to mate or breed, and all of these explanations, while often true, make a huge assumption about animal behavior, that the animals are in control of their own actions, that they are in charge of their bodies. And that is often not the case.
En hjord med gnuer, ett fiskstim, en flock med fåglar. Många djur samlas i stora grupper vilket är bland de vackraste skådespelen i naturen. Men varför formeras dessa grupper? De vanligaste svaren är saker som att söka skydd bland många eller jaga i flock eller att samlas för parning, och alla dessa förklaringar, ofta sanna, gör ett stort antagande om djurs beteende, att djuren har kontroll över sitt eget handlande, att de har makt över sin egen kropp. Och så är ofta inte fallet.
This is Artemia, a brine shrimp. You probably know it better as a sea monkey. It's small, and it typically lives alone, but it can gather in these large red swarms that span for meters, and these form because of a parasite. These shrimp are infected with a tapeworm. A tapeworm is effectively a long, living gut with genitals at one end and a hooked mouth at the other. As a freelance journalist, I sympathize. (Laughter) The tapeworm drains nutrients from Artemia's body, but it also does other things. It castrates them, it changes their color from transparent to bright red, it makes them live longer, and as biologist Nicolas Rode has found, it makes them swim in groups. Why? Because the tapeworm, like many other parasites, has a complicated life cycle involving many different hosts. The shrimp are just one step on its journey. Its ultimate destination is this, the greater flamingo. Only in a flamingo can the tapeworm reproduce, so to get there, it manipulates its shrimp hosts into forming these conspicuous colored swarms that are easier for a flamingo to spot and to devour, and that is the secret of the Artemia swarm. They aren't sociable through their own volition, but because they are being controlled. It's not safety in numbers. It's actually the exact opposite. The tapeworm hijacks their brains and their bodies, turning them into vehicles for getting itself into a flamingo.
Här är Artemia, ett litet kräftdjur. Du känner kanske till den bättre under namnet Sea Monkey. Den är liten och lever vanligtvis ensam, men de kan samlas i dessa stora röda svärmar som sträcker sig metervis, och dessa formas på grund av en parasit. Dessa kräftor är infekterade med en bandmask. En bandmask är enkelt sagt, en lång tarm med genitalier i ena änden och en mun med hullingar i andra. Som frilansjournalist sympatiserar jag med det. (Skratt) Bandmasken suger näring från Artemians kropp, men den gör också andra saker. Den kastrerar dem, den ändrar deras färg från genomskinlig till klarröd, den gör att de lever längre, och som biologen Nicolas Rode har funnit, får det dem att simma i grupper. Varför? Eftersom bandmasken, likt många andra parasiter, har en komplicerad livscykel som involverar många olika värdar. Kräftdjuret är endast ett steg på resan. Dess ultimata destination är den här, den större flamingon. Det är bara i en flamingo som bandmasken kan reproducera sig, så för att komma dit, manipulerar de sina kräftvärdar till att bilda dessa iögonfallande färgade svärmar som är lättare för flamingon att upptäcka och att sluka, och det är hemligheten bakom Artemia-svärmarna. De är inte sociala av fri vilja, det är för att de är kontrollerade. Det är inte säkert att vara i en svärm. Det är raka motsatsen. Bandmasken kapar deras hjärna och kroppar, gör dem till transportmedel för att komma in i en flamingo.
And here is another example of a parasitic manipulation. This is a suicidal cricket. This cricket swallowed the larvae of a Gordian worm, or horsehair worm. The worm grew to adult size within it, but it needs to get into water in order to mate, and it does that by releasing proteins that addle the cricket's brain, causing it to behave erratically. When the cricket nears a body of water, such as this swimming pool, it jumps in and drowns, and the worm wriggles out of its suicidal corpse. Crickets are really roomy. Who knew?
Och här är ett annat exempel av parasitisk manipulation. Det här är en självmordssyrsa. Den har svalt larven från en tagelmask, eller "björntråd". Masken växer till färdig storlek inuti den, men den behöver komma ner i vatten för att kunna para sig, och det gör den genom att utsöndra proteiner som påverkar syrsans hjärna och får den att bete sig underligt. När syrsan närmar sig vatten, som den här bassängen, hoppar den i och drunknar, och masken slingrar sig ut ur självmordsliket. Syrsor är riktigt rymliga. Vem anade det?
The tapeworm and the Gordian worm are not alone. They are part of an entire cavalcade of mind-controlling parasites, of fungi, viruses, and worms and insects and more that all specialize in subverting and overriding the wills of their hosts. Now, I first learned about this way of life through David Attenborough's "Trials of Life" about 20 years ago, and then later through a wonderful book called "Parasite Rex" by my friend Carl Zimmer. And I've been writing about these creatures ever since. Few topics in biology enthrall me more. It's like the parasites have subverted my own brain. Because after all, they are always compelling and they are delightfully macabre. When you write about parasites, your lexicon swells with phrases like "devoured alive" and "bursts out of its body." (Laughter)
Bandmaskar och tagelmaskar är inte de enda. De är bara två, av en hel kavalkad, av sinneskontrollerande parasiter, av svampar, virus, maskar och insekter och annat som alla specialiserar sig på att omstörta och ta över viljan hos sin värd. Jag hörde först talas om detta levnadssätt genom David Attenboroughs "Trial of Life" för cirka 20 år sedan, och senare genom en underbar bok, "Parasite Rex", skriven av min vän Carl Zimmer. Och jag har skrivit om dessa varelser sedan dess. Få ämnen inom biologi trollbinder mig mer. Det är som om parasiterna har tagit över min egen hjärna. De är trots allt alltid spännande och förtjusande makabra. När du skriver om parasiter, svämmar ditt lexikon över med fraser som "slukad levande" och "spränger sig ut ur dess kropp". (Skratt)
But there's more to it than that. I'm a writer, and fellow writers in the audience will know that we love stories. Parasites invite us to resist the allure of obvious stories. Their world is one of plot twists and unexpected explanations. Why, for example, does this caterpillar start violently thrashing about when another insect gets close to it and those white cocoons that it seems to be standing guard over? Is it maybe protecting its siblings? No. This caterpillar was attacked by a parasitic wasp which laid eggs inside it. The eggs hatched and the young wasps devoured the caterpillar alive before bursting out of its body. See what I mean? Now, the caterpillar didn't die. Some of the wasps seemed to stay behind and controlled it into defending their siblings which are metamorphosing into adults within those cocoons. This caterpillar is a head-banging zombie bodyguard defending the offspring of the creature that killed it.
Men det är mer än det. Jag är författare, och kollegor i publiken vet att vi älskar historier. Parasiter bjuder oss att motstå tjusningen med förutsägbara historier. Deras värld består av oväntade vändningar och överraskande förklaringar. Varför, till exempel, börjar den här fjärilslarven våldsamt kasta sig fram och tillbaka när en annan insekt kommer nära den och den vita puppan, som den verkar stå vakt över? Vaktar den kanske sina syskon? Nej. Fjärilslarven blev attackerad av en parasitstekel, som la ägg inuti den. De kläcktes, för att därefter sluka larven levande och spränga sig ut ur dess kropp. Ni förstår vad jag menar? Men larven dog inte. Några av steklarna verkade dröja sig kvar för att få den att vakta deras syskon vilka håller på att omvandlas till vuxna i dessa kokonger. Fjärilslarven är en "head-bangande" zombielivvakt, som försvarar avkomman från varelsen som dödade den.
(Applause)
(Applåder)
We have a lot to get through. I only have 13 minutes. (Laughter)
Vi har massor att gå igenom. Jag har endast 13 minuter. (Skratt)
Now, some of you are probably just desperately clawing for some solace in the idea that these things are oddities of the natural world, that they are outliers, and that point of view is understandable, because by their nature, parasites are quite small and they spend a lot of their time inside the bodies of other things. They're easy to overlook, but that doesn't mean that they aren't important. A few years back, a man called Kevin Lafferty took a group of scientists into three Californian estuaries and they pretty much weighed and dissected and recorded everything they could find, and what they found were parasites in extreme abundance. Especially common were trematodes, tiny worms that specialize in castrating their hosts like this unfortunate snail. Now, a single trematode is tiny, microscopic, but collectively they weighed as much as all the fish in the estuaries and three to nine times more than all the birds. And remember the Gordian worm that I showed you, the cricket thing? One Japanese scientist called Takuya Sato found that in one stream, these things drive so many crickets and grasshoppers into the water that the drowned insects make up some 60 percent of the diet of local trout. Manipulation is not an oddity. It is a critical and common part of the world around us, and scientists have now found hundreds of examples of such manipulators, and more excitingly, they're starting to understand exactly how these creatures control their hosts.
Nu försöker nog några av er desperat famla efter tröst i hopp om att detta är något ovanligt i naturen, att de är undantag, och den ståndpunkten är begriplig, eftersom parasiter av naturen är ganska små och tillbringar lång tid inuti andras kroppar. De är lätta att förbise, men det betyder inte att de är oviktiga. För några år sedan tog en man, Kevin Lafferty, med sig en grupp forskare till tre flodmynningar i Kalifornien och de vägde, dissekerade och noterade allt de kunde hitta. och det de fann, var parasiter i extrema mängder. Speciellt vanliga var sugmaskar, små maskar, specialiserade på att kastrera sina värdar, som den här otursamma snäckan. En ensam sugmask är liten, mikroskopisk, men sammanlagt vägde de lika mycket som all fisk i flodmynningarna och 3 till 9 gånger så mycket som alla fåglarna. Och tänk på tagelmasken som jag visade er, syrsagrejen? En japansk forskare, Takuya Sato, kom fram till, att i en flod, drev de ner så många syrsor och gräshoppor i vattnet att de drunknade insekterna utgjorde cirka 60 procent av födan för den lokala öringen. Manipulation är inte ovanligt. Det är en viktig och vanlig del av världen omkring oss, och forskare har funnit hundratals exempel på sådana manipulatörer och mer spännande, de börjar förstå exakt hur dessa varelser kontrollerar sin värd.
And this is one of my favorite examples. This is Ampulex compressa, the emerald cockroach wasp, and it is a truth universally acknowledged that an emerald cockroach wasp in possession of some fertilized eggs must be in want of a cockroach. When she finds one, she stabs it with a stinger that is also a sense organ. This discovery came out three weeks ago. She stabs it with a stinger that is a sense organ equipped with small sensory bumps that allow her to feel the distinctive texture of a roach's brain. So like a person blindly rooting about in a bag, she finds the brain, and she injects it with venom into two very specific clusters of neurons. Israeli scientists Frederic Libersat and Ram Gal found that the venom is a very specific chemical weapon. It doesn't kill the roach, nor does it sedate it. The roach could walk away or fly or run if it chose to, but it doesn't choose to, because the venom nixes its motivation to walk, and only that. The wasp basically un-checks the escape-from-danger box in the roach's operating system, allowing her to lead her helpless victim back to her lair by its antennae like a person walking a dog. And once there, she lays an egg on it, egg hatches, devoured alive, bursts out of body, yadda yadda yadda, you know the drill. (Laughter) (Applause)
Och detta är ett av mina favoritexempel. Det här är Ampulex compressa, en smaragdskimrande "Kackerlacksstekel". och det är allmänt vedertaget att när en av dessa steklar har befruktade ägg, har den behov av en kackerlacka. När hon hittar en, hugger hon den med sin gadd som också är ett känselorgan. Den här upptäckten blev känd för tre veckor sedan. Hon hugger den med gadden, som är ett organ utrustad med små känselknölar, som möjliggör för henne att urskilja olika texturer av kackerlackans hjärna. Så likt en person, som blint rotar runt i en väska, hittar hon hjärnan och injicerar gift i den i två specifika nervcentra. De israeliska forskarna, Frederic Libersat och Ram Gal, fann att giftet är ett mycket specifikt kemiskt vapen. Det varken dödar kackerlackan eller bedövar den. Kackerlackan skulle kunna gå sin väg eller flyga eller springa om den skulle vilja, men den väljer att inte göra det eftersom giftet sätter stopp för motivationen att gå och endast det. Stekeln klickar i princip ur "fly-från-faran-rutan" i kackerlackans operativsystem, vilket gör att hon kan leda sitt hjälplösa offer till sin håla med dess antenn likt en person som är ute och går med en hund. Väl där, lägger hon ägg i den, ägg kläcks, äts levande, sprängs ut ur kroppen Bla, bla bla, ni kan rutinen. (Skratt) (Applåder)
Now I would argue that, once stung, the cockroach isn't a roach anymore. It's more of an extension of the wasp, just like the cricket was an extension of the Gordian worm. These hosts won't get to survive or reproduce. They have as much control over their own fates as my car. Once the parasites get in, the hosts don't get a say.
Jag hävdar, att när den väl är stungen, är kackerlackan inte längre en kackerlacka. Den är mer en förlängning av stekeln. precis som att syrsan var en förlängning av tagelmasken. Värddjuret kommer varken att överleva eller föröka sig. De har samma kontroll över sitt öde som min bil. När parasiten väl kommit in, har värden ingen talan.
Now humans, of course, are no stranger to manipulation. We take drugs to shift the chemistries of our brains and to change our moods, and what are arguments or advertising or big ideas if not an attempt to influence someone else's mind? But our attempts at doing this are crude and blundering compared to the fine-grained specificity of the parasites. Don Draper only wishes he was as elegant and precise as the emerald cockroach wasp. Now, I think this is part of what makes parasites so sinister and so compelling. We place such a premium on our free will and our independence that the prospect of losing those qualities to forces unseen informs many of our deepest societal fears. Orwellian dystopias and shadowy cabals and mind-controlling supervillains -- these are tropes that fill our darkest fiction, but in nature, they happen all the time.
Människor är förstås inte främmande för manipulation. Vi tar droger för att ändra kemin i våra hjärnor som ändrar humöret och vad är argument eller reklam eller storslagna idéer, om inte ett försök att influera någon annans sinne? Men våra försök att göra detta är grova och klumpiga jämfört med parasitens finjusterade, specifika metoder. Don Draper önskar nog att han var lika elegant med precision som den smaragdfärgade kackerlacksstekeln. Jag tror att just detta är en del av det som gör parasiter så illavarslande och skrämmande. Vi värderar vår fria vilja och självständighet så högt, att utsikten att förlora förmågor till en osynlig kraft visar många av våra djupaste sociala farhågor. Orwellska dystopier och ljusskygga grupper och hjärntvättande superskurkar, är exempel på våra mörkaste fantasier, men i naturen händer det hela tiden.
Which leads me to an obvious and disquieting question: Are there dark, sinister parasites that are influencing our behavior without us knowing about it, besides the NSA? If there are any — (Laughter) (Applause) I've got a red dot on my forehead now, don't I? (Laughter)
Vilket leder mig till en självklar och oroväckande fråga: Finns det ondskefulla parasiter som påverkar vårt beteende utan att vi vet om det, förutom NSA? (Skratt) Om det finns några - (Skratt) (Applåder) Jag har en röd prick i pannan nu, eller hur? (Skratt)
If there are any, this is a good candidate for them. This is Toxoplasma gondii, or Toxo, for short, because the terrifying creature always deserves a cute nickname. Toxo infects mammals, a wide variety of mammals, but it can only sexually reproduce in a cat. And scientists like Joanne Webster have shown that if Toxo gets into a rat or a mouse, it turns the rodent into a cat-seeking missile. If the infected rat smells the delightful odor of cat piss, it runs towards the source of the smell rather than the more sensible direction of away. The cat eats the rat. Toxo gets to have sex. It's a classic tale of Eat, Prey, Love. (Laughter) (Applause)
Om det finns några, så är detta en god kandidat. Det här är Toxoplasma gondii, eller "T gondii", eftersom skrämmande varelser förtjänar söta smeknamn. T gondii infekterar däggdjur, många olika däggdjur, men de förökar sig endast i katter. Och forskare, som Joanne Webster, har visat att om T gondii kommer in i en mus eller råtta, omvandlas den till en kattsökande missil. Om den infekterade råttan känner den förtjusande lukten av kattkiss, springer den mot källan till lukten snarare än den mer vettiga riktningen, bort från den. Katten äter råttan, T gondii får ha sex. Det är den klassiska historien, <i>"Eat, Prey, Love"</i>. (Skratt) (Applåder)
You're very charitable, generous people. Hi, Elizabeth, I loved your talk.
Ni är väldigt välvilliga och generösa människor. Hej Elizabeth, jag älskade ditt tal.
How does the parasite control its host in this way? We don't really know. We know that Toxo releases an enzyme that makes dopamine, a substance involved in reward and motivation. We know it targets certain parts of a rodent's brain, including those involved in sexual arousal. But how those puzzle pieces fit together is not immediately clear. What is clear is that this thing is a single cell. This has no nervous system. It has no consciousness. It doesn't even have a body. But it's manipulating a mammal? We are mammals. We are more intelligent than a mere rat, to be sure, but our brains have the same basic structure, the same types of cells, the same chemicals running through them, and the same parasites. Estimates vary a lot, but some figures suggest that one in three people around the world have Toxo in their brains. Now typically, this doesn't lead to any overt illness. The parasite holds up in a dormant state for a long period of time. But there's some evidence that those people who are carriers score slightly differently on personality questionnaires than other people, that they have a slightly higher risk of car accidents, and there's some evidence that people with schizophrenia are more likely to be infected. Now, I think this evidence is still inconclusive, and even among Toxo researchers, opinion is divided as to whether the parasite is truly influencing our behavior. But given the widespread nature of such manipulations, it would be completely implausible for humans to be the only species that weren't similarly affected.
Hur kontrollerar parasiten sin värd på det här sättet? Vi vet inte riktigt. T-gondii frigör ett enzym som gör dopamin, ett ämne kopplat till belöning och motivation. Målet är speciella delar av råttans hjärna. bland annat de kopplade till sexuell upphetsning. Men hur dessa pusselbitar passar ihop är inte helt klarlagt. Det som är klart är att denna sak är en ensam cell. Den har inget nervsystem, inget medvetande, den har inte ens en kropp. Men den manipulerar ett däggdjur? Vi är däggdjur. Vi är intelligentare än en råtta, det är säkert, men vår hjärna har samma grundläggande struktur, samma typ av celler, samma kemikalier i dem, och samma parasiter. Uppskattningar varierar, men siffror antyder att en av tre människor runtom i världen har T gondii i sina hjärnor. Vanligtvis leder inte detta till någon uppenbar sjukdom. Parasiten är vilande under en lång period. Men det finns bevis för att de som är bärare får lite annorlunda resultat på personlighetsenkäter än andra människor, att de har något förhöjd risk för bilolyckor, och det finns vissa bevis för att de med schizofreni med större sannolikhet är infekterade. Dessa bevis är inte helt entydiga, och även bland T gondii-forskare är uppfattningen delad, om huruvida parasiten verkligen påverkar vårt beteende. Men med tanke på mångfalden av sådan manipulation, skulle det vara helt osannolikt att människor skulle vara de enda som inte var till lika stor del drabbade.
And I think that this capacity to constantly subvert our way of thinking about the world makes parasites amazing. They're constantly inviting us to look at the natural world sideways, and to ask if the behaviors we're seeing, whether they're simple and obvious or baffling and puzzling, are not the results of individuals acting through their own accord but because they are being bent to the control of something else. And while that idea may be disquieting, and while parasites' habits may be very grisly, I think that ability to surprise us makes them as wonderful and as charismatic as any panda or butterfly or dolphin.
Och jag tror att denna förmåga att ständigt omkullkasta vårt sätt att föreställa oss världen gör parasiter fantastiska. De bjuder oss ständigt att se naturen ur nya perspektiv och att undra om de beteende vi ser, antingen enkla och självklara eller förbryllande och gåtfulla, inte beror på individer som agerar på egen hand utan beroende på att det har tvingats till kontroll av någonting annat. Samtidigt som den tanken är oroväckande, och då parasiters vanor kan vara kusliga, är det förmågan att överraska oss som gör dem lika fantastiska och karismatiska som vilken panda, fjäril eller delfin som helst.
At the end of "On the Origin of Species," Charles Darwin writes about the grandeur of life, and of endless forms most beautiful and most wonderful, and I like to think he could easily have been talking about a tapeworm that makes shrimp sociable or a wasp that takes cockroaches for walks.
I slutet av "Om arternas uppkomst", skriver Charles Darwin om livets storhet, och om ändlösa livsformer, otroligt vackra och fantastiska, och jag tror att han lätt hade kunnat tala om bandmaskar som gör kräftdjur sociala eller steklar som tar med kackerlackor på promenader.
But perhaps, that's just a parasite talking.
Men det är kanske bara en parasit som talar.
Thank you.
Tack!
(Applause)
(Applåder)