What I want you all to do right now is to think of this mammal that I'm going to describe to you. The first thing I'm going to tell you about this mammal is that it is essential for our ecosystems to function correctly. If we remove this mammal from our ecosystems, they simply will not work. That's the first thing. The second thing is that due to the unique sensory abilities of this mammal, if we study this mammal, we're going to get great insight into our diseases of the senses, such as blindness and deafness. And the third really intriguing aspect of this mammal is that I fully believe that the secret of everlasting youth lies deep within its DNA. So are you all thinking? So, magnificent creature, isn't it? Who here thought of a bat? Ah, I can see half the audience agrees with me, and I have a lot of work to do to convince the rest of you.
O que quero que vocês façam agora é pensar nesse mamífero que vou descrever para vocês. A primeira coisa que vou lhes contar sobre este mamífero é que ele é essencial para que nossos ecossistemas funcionem direito. Se removermos este mamífero de nossos ecossistemas, eles não vão funcionar. Essa é a primeira coisa. A segunda coisa é que devido às habilidades sensoriais especiais desse mamífero, ao estudar este mamífero, vamos obter um grande conhecimento sobre nossas doenças dos sentidos, como cegueira e surdez. E a terceira coisa realmente intrigante sobre esse mamífero é que acredito totalmente que o segredo da juventude eterna está guardada em seu DNA. Então, vocês estão pensando? Então, uma criatura magnífica, não é? Quem aqui pensou num morcego? Ah, posso ver que metade da audiência concorda comigo, e vou ter muito trabalho para convencer o resto de vocês.
So I have had the good fortune for the past 20 years to study these fascinating and beautiful mammals. One fifth of all living mammals is a bat, and they have very unique attributes. Bats as we know them have been around on this planet for about 64 million years. One of the most unique things that bats do as a mammal is that they fly. Now flight is an inherently difficult thing. Flight within vertebrates has only evolved three times: once in the bats, once in the birds, and once in the pterodactyls. And so with flight, it's very metabolically costly. Bats have learned and evolved how to deal with this.
Eu tenho a sorte de ter passado os últimos 20 anos estudando esses animais lindos e fascinantes. Um quinto dos mamíferos vivos são morcegos, e eles têm características únicas. Os morcegos como conhecemos estão nesse planeta há cerca de 64 milhões de anos. Uma das coisas mais especiais que morcegos fazem como mamíferos é que eles voam. O voo é uma coisa essencialmente complicada. O voo entre vertebrados evoluiu apenas três vezes: uma vez em morcegos, uma vez em aves, e uma vez em pterodáctilos. E o voo custa muito metabolismo. Os morcegos aprenderam e evoluíram para lidar com isso.
But one other extremely unique thing about bats is that they are able to use sound to perceive their environment. They use echolocation. Now, what I mean by echolocation -- they emit a sound from their larynx out through their mouth or through their nose. This sound wave comes out and it reflects and echoes back off objects in their environment, and the bats then hear these echoes and they turn this information into an acoustic image. And this enables them to orient in complete darkness. Indeed, they do look very strange. We're humans. We're a visual species. When scientists first realized that bats were actually using sound to be able to fly and orient and move at night, we didn't believe it. For a hundred years, despite evidence to show that this is what they were doing, we didn't believe it.
Mas uma coisa extremamente especial sobre morcegos é que eles são capazes de usar o som para perceber seu ambiente. Eles usam ecolocalização. Agora, o que quero dizer com ecolocalização -- eles emitem um som de sua laringe pela sua boca ou seu nariz. Essa onda sonora é lançada e é refletida e ecoada pelos objetos em seu meio, e os morcegos podem ouvir seus ecos e transformam essa informação numa imagem acústica. E isso permite que eles se orientem na escuridão total. De fato, eles parecem muito esquisitos. Nós somos humanos. Somos uma espécie visual. Quando os cientistas perceberam que os morcegos usavam o som para poder voar e se orientar e se mover à noite, eles não acreditaram. Por cem anos, apesar das evidências mostrando que eles fazem isto, nós não acreditamos.
Now, if you look at this bat, it looks a little bit alien. Indeed, the very famous philosopher Thomas Nagel once said, "To truly experience an alien life form on this planet, you should lock yourself inside a room with a flying, echolocating bat in complete darkness." And if you look at the actual physical characteristics on the face of this beautiful horseshoe bat, you see a lot of these characteristics are dedicated to be able to make sound and perceive it. Very big ears, strange nose leaves, but teeny-tiny eyes. So again, if you just look at this bat, you realize sound is very important for its survival.
Agora, se você olhar esse morcego, ele parece meio alienígena. De fato, o famoso filósofo Thomas Nagel disse certa vez: "Para experimentar uma forma de vida alienígena nesse planeta, você deve se trancar num quarto com um morcego voando e ecolocalizando na escuridão total." E se você olhar as suas características físicas na face desse lindo morcego-ferradura, você nota que muitas dessas características são dedicadas a fazer sons e percebê-los. Orelhas bem grandes, estranhas folhas nasais, mas olhos muito pequenos. Então de novo, se você olhar esse morcego, você percebe que o som é muito importante para sua sobrevivência.
Most bats look like the previous one. However, there are a group that do not use echolocation. They do not perceive their environment using sound, and these are the flying foxes. If anybody has ever been lucky enough to be in Australia, you've seen them coming out of the Botanic Gardens in Sydney, and if you just look at their face, you can see they have much, much larger eyes and much smaller ears. So among and within bats is a huge variation in their ability to use sensory perception. Now this is going to be important for what I'm going to tell you later during the talk.
A maioria dos morcegos se parece com o anterior. No entanto, há um grupo que não usa ecolocalização. Eles não percebem seu ambiente usando sons, e esses são os morcegos-raposas. Se alguém teve a sorte de estar na Austrália, vocês os viram saindo dos Jardins Botânicos de Sydney, e se você olhar seu rosto, você pode notar que eles têm olhos muito grandes e orelhas muito pequenas. Então, entre os morcegos há uma grande variação na sua habilidade de percepção sensorial. Agora isso será importante para o que vou dizer a vocês durante a palestra.
Now, if the idea of bats in your belfry terrifies you, and I know some people probably are feeling a little sick looking at very large images of bats, that's probably not that surprising, because here in Western culture, bats have been demonized. Really, of course the famous book "Dracula," written by a fellow Northside Dubliner Bram Stoker, probably is mainly responsible for this. However, I also think it's got to do with the fact that bats come out at night, and we don't really understand them. We're a little frightened by things that can perceive the world slightly differently than us. Bats are usually synonymous with some type of evil events. They are the perpetrators in horror movies, such as this famous "Nightwing." Also, if you think about it, demons always have bat wings, whereas birds, they typically -- or angels have bird wings.
Se a ideia de morcegos em campanários assusta vocês e sei que algumas pessoas provavelmente estão se sentindo mal ao olhar essas imagens enormes de morcegos, isso provavelmente não é surpreendente, pois aqui na cultura ocidental, os morcegos foram demonizados. É claro que o famoso livro "Dracula" escrito pelo dublinense do norte Bram Stoker, é provavelmente o principal responsável por isso. No entanto, eu também acho que tem a ver com o fato de que morcegos saem à noite, e nós não os compreendemos direito. Nós temos medo de coisas que podem perceber o mundo de forma um pouco diferente de nós. Os morcegos são geralmente sinônimos de eventos malignos. Eles são os malfeitores em filmes de terror, como o famoso "Asa Noturna". Além disso, se você pensar sobre isso, os demônios sempre têm asas de morcego, enquanto as aves, ao contrário -- os anjos têm asas de pássaros.
Now, this is Western society, and what I hope to do tonight is to convince you of the Chinese traditional culture, that they perceive bats as creatures that bring good luck, and indeed, if you walk into a Chinese home, you may see an image such as this. This is considered the Five Blessings. The Chinese word for "bat" sounds like the Chinese word for "happiness," and they believe that bats bring wealth, health, longevity, virtue and serenity. And indeed, in this image, you have a picture of longevity surrounded by five bats. And what I want to do tonight is to talk to you and to show you that at least three of these blessings are definitely represented by a bat, and that if we study bats we will get nearer to getting each of these blessings.
Agora, isso é a sociedade ocidental, e o que espero fazer essa noite é persuadi-los com a cultura tradicional chinesa, que percebe os morcegos como criaturas que trazem boa sorte, e de fato, se você andar numa casa chinesa, você pode ver uma imagem como essa. Isso é chamado de as Cinco Bençãos. A palavra chinesa para "morcego" soa como a palavra chinesa para "felicidade" e eles acreditam que morcegos trazem fortuna, saúde, longevidade, virtude e serenidade. E de fato, nessa imagem, você vê a imagem da longevidade cercada por cinco morcegos. E o que quero fazer essa noite é falar com vocês e mostrá-los que ao menos três dessas bençãos são definitivamente representadas por um morcego, que ao estudarmos morcegos nós vamos nos aproximar de cada uma dessas bençãos.
So, wealth -- how can a bat possibly bring us wealth? Now as I said before, bats are essential for our ecosystems to function correctly. And why is this? Bats in the tropics are major pollinators of many plants. They also feed on fruit, and they disperse the seeds of these fruits. Bats are responsible for pollinating the tequila plant, and this is a multi-million dollar industry in Mexico. So indeed, we need them for our ecosystems to function properly. Without them, it's going to be a problem. But most bats are voracious insect predators. It's been estimated in the U.S., in a tiny colony of big brown bats, that they will feed on over a million insects a year, and in the United States of America, right now bats are being threatened by a disease known as white-nose syndrome. It's working its way slowly across the U.S. and wiping out populations of bats, and scientists have estimated that 1,300 metric tons of insects a year are now remaining in the ecosystems due to the loss of bats. Bats are also threatened in the U.S. by their attraction to wind farms. Again, right now bats are looking at a little bit of a problem. They're going to -- They are very threatened in the United States of America alone.
Então, fortuna -- como um morcego pode nos trazer fortuna? Como eu disse antes, os morcegos são essenciais para que nossos ecossistemas funcionem direito. E porquê é assim? Os morcegos nos trópicos são os principais polinizadores de muitas plantas. Eles também comem frutas e dispersam as sementes dessas frutas. Os morcegos são responsáveis por polinizar a planta da tequila, e esta é uma indústria multimilionária no México. Então de fato, nós precisamos dele para nossos ecossistemas funcionarem adequadamente. Sem eles, vai ser um problema. Mas a maioria dos morcegos são predadores vorazes de insetos. Foi estimado nos EUA, numa pequena colônia de grandes morcegos marrons, que eles vão se alimentar de mais de um milhão de insetos por ano, e nos Estados Unidos, nesse momento os morcegos são ameaçados por uma doença chamada de síndrome do nariz branco. Ela está se espalhando lentamente nos EUA e dizimando populações de morcegos, e os cientistas estimaram que 1300 toneladas de insetos por ano estão agora permanecendo nos ecossistemas devido à perda de morcegos. Os morcegos também são ameaçados nos EUA por sua atração por fazendas eólicas. Agora mesmo, os morcegos estão com problemas. Eles já estão ameaçados apenas nos Estados Unidos.
Now how can this help us? Well, it has been calculated that if we were to remove bats from the equation, we're going to have to then use insecticides to remove all those pest insects that feed on our agricultural crops. And for one year in the U.S. alone, it's estimated that it's going to cost 22 billion U.S. dollars, if we remove bats. So indeed, bats then do bring us wealth. They maintain the health of our ecosystems, and also they save us money. So again, that's the first blessing. Bats are important for our ecosystems.
Como isso pode nos ajudar? Bem, foi calculado que se removermos os morcegos da equação, nós teremos então de usar inseticidas para remover todas as pragas de insetos que se alimentam dos cultivos agrícolas. E para só um ano nos EUA, é estimado que isto custará 22 bilhões de dólares, se removermos os morcegos. Então de fato, os morcegos nos trazem fortuna. Eles mantém a saúde de nossos ecossistemas, e também nos poupam dinheiro. Então, essa é a primeira benção. Os morcegos são importantes para nossos ecossistemas.
And what about the second? What about health? Inside every cell in your body lies your genome. Your genome is made up of your DNA, your DNA codes for proteins that enable you to function and interact and be as you are. Now since the new advancements in modern molecular technologies, it is now possible for us to sequence our own genome in a very rapid time and at a very, very reduced cost. Now when we've been doing this, we've realized that there's variations within our genome. So I want you to look at the person beside you. Just have a quick look. And what we need to realize is that every 300 base pairs in your DNA, you're a little bit different. And one of the grand challenges right now in modern molecular medicine is to work out whether this variation makes you more susceptible to diseases, or does this variation just make you different? Again, what does it mean here? What does this variation actually mean? So if we are to capitalize on all of this new molecular data and personalized genomic information that is coming online that we will be able to have in the next few years, we have to be able to differentiate between the two. So how do we do this?
E quanto à segunda? E quanto à saúde? Dentro de cada célula de nosso organismo está guardado nosso genoma. O seu genoma é feito do seu DNA, o seu DNA codifica proteínas que permitem que você funcione e interaja e seja como você é. A partir de novos avanços de tecnologia molecular, agora é possível para nós sequenciarmos nosso próprio genoma em um tempo muito curto e a um custo muito reduzido. Agora quando fizemos isto, percebemos que há variações dentro de nosso genoma. Então quero que vocês olhem para a pessoa ao seu lado. Só uma olhadinha. E o que precisamos perceber é que a cada 300 pares de base de seu DNA, você é um pouco diferente. E um dos grandes desafios de hoje na medicina molecular moderna é descobrir se esta variação deixa você mais suscetível a doenças, ou se essa variação só o torna diferente? O que isto significa? O que esta variação representa na verdade? Então se capitalizarmos estes novos dados moleculares e personalizarmos a informação genômica que está saindo online nos próximos anos, nós seremos capazes de diferenciar entre os dois. Então como fazemos isto?
Well, I believe we just look at nature's experiments. So through natural selection, over time, mutations, variations that disrupt the function of a protein will not be tolerated over time. Evolution acts as a sieve. It sieves out the bad variation. And so therefore, if you look at the same region of a genome in many mammals that have been evolutionarily distant from each other and are also ecologically divergent, you will get a better understanding of what the evolutionary prior of that site is, i.e., if it is important for the mammal to function, for its survival, it will be the same in all of those different lineages, species, taxa. So therefore, if we were to do this, what we'd need to do is sequence that region in all these different mammals and ascertain if it's the same or if it's different. So if it is the same, this indicates that that site is important for a function, so a disease mutation should fall within that site. So in this case here, if all the mammals that we look at have a yellow-type genome at that site, it probably suggests that purple is bad. This could be even more powerful if you look at mammals that are doing things slightly differently. So say, for example, the region of the genome that I was looking at was a region that's important for vision. If we look at that region in mammals that don't see so well, such as bats, and we find that bats that don't see so well have the purple type, we know that this is probably what's causing this disease.
Bem, acredito que é preciso ver os experimentos da natureza Então pela seleção natural, ao longo do tempo, as mutações, variações que corrompem a função de uma proteína não serão toleradas ao longo do tempo. A evolução atua como uma peneira. Ela peneira a variação ruim. E assim, se você olhar a mesma região de um genoma em muitos mamíferos que estão evolutivamente distantes entre si e também ecologicamente divergentes, você terá uma visão melhor sobre qual é a prévia daquela região, ou seja, se é importante para sobrevivência do mamífero que ela funcione, ela será a mesma em todas essas linhagens, espécies e taxa diferentes. Portanto, se fizéssemos isto, o que precisaríamos fazer é sequenciar aquela região em todos esses diferentes mamíferos e investigar se é idêntica ou se é diferente. Se for idêntica, isto indica que aquele sítio é importante para uma função, logo uma doença genética pode atuar nesse sítio. Então neste caso aqui, se todos os mamíferos que observarmos tiverem um genoma tipo amarelo nesse sítio, isso nos sugere que o roxo é ruim. Isto pode ser ainda mais evidente se observarmos mamíferos que fazem coisas um pouco diferentes. Digamos, por exemplo, que a região do genoma que estou olhando seja uma região importante para a visão. Se olharmos nessa região em mamíferos que não enxergam muito bem, como os morcegos, e descobrimos que os morcegos que não enxergam direito têm o tipo roxo, nós sabemos que provavelmente é isso o que está causando a doença.
So in my lab, we've been using bats to look at two different types of diseases of the senses. We're looking at blindness. Now why would you do this? Three hundred and fourteen million people are visually impaired, and 45 million of these are blind. So blindness is a big problem, and a lot of these blind disorders come from inherited diseases, so we want to try and better understand which mutations in the gene cause the disease. Also we look at deafness. One in every 1,000 newborn babies are deaf, and when we reach 80, over half of us will also have a hearing problem. Again, there's many underlying genetic causes for this. So what we've been doing in my lab is looking at these unique sensory specialists, the bats, and we have looked at genes that cause blindness when there's a defect in them, genes that cause deafness when there's a defect in them, and now we can predict which sites are most likely to cause disease. So bats are also important for our health, to enable us to better understand how our genome functions.
Então no meu laboratório, nós usamos morcegos para investigar dois tipos de doenças dos sentidos. Estamos investigando a cegueira. Agora porque alguém faria isto? Trezentos e catorze milhões de pessoas têm problemas de visão, e 45 milhões destas são cegos. Então a cegueira é um grande problema, e muitos destes distúrbios de visão provém de doenças genéticas, então queremos melhor compreender quais mutações genéticas causam essa doença. Nós também investigamos a surdez. Um em cada mil bebês recém-nascidos são surdos, e quando chegamos aos 80 anos, mais da metade de nós teremos problemas de audição. Novamente, há muitas causas genéticas para isso. Então que fazemos em meu laboratório é investigar estes especialistas sensoriais únicos, os morcegos, e investigamos os genes que causam a cegueira quando há um defeito neles, e os genes que causam a surdez quando há um defeito neles, e agora podemos prever quais sítios são mais propensos a causar doenças. Então os morcegos são importantes para nossa saúde, pois nos permitem compreender melhor como nosso genoma funciona.
So this is where we are right now, but what about the future? What about longevity? This is where we're going to go, and as I said before, I really believe that the secret of everlasting youth lies within the bat genome. So why should we be interested in aging at all? Well, really, this is a picture drawn from the 1500s of the Fountain of Youth. Aging is considered one of the most familiar, yet the least well-understood, aspects of all of biology, and really, since the dawn of civilization, mankind has sought to avoid it. But we are going to have to understand it a bit better. In Europe alone, by 2050, there is going to be a 70 percent increase of individuals over 65, and 170 percent increase in individuals over 80. As we age, we deteriorate, and this deterioration causes problems for our society, so we have to address it.
Então é aqui onde estamos agora, mas e quanto ao futuro? E quanto à longevidade? É aqui onde vamos, e como disse antes, eu realmente acredito que o segredo da juventude eterna está guardado no genoma do morcego. Então por que devemos nos interessar pela velhice? Bem, esta é uma pintura feita no século XVI da Fonte da Juventude. A velhice é considerada um dos aspectos mais familiares, e um dos menos compreendidos da natureza, e realmente, desde o início da civilização, a humanidade busca evitá-la. Mas nós precisamos compreendê-la melhor. Apenas na Europa, em 2050, haverá um aumento de 70% de pessoas com mais de 65 anos, e 170% de pessoas com mais de 80 anos. Quando envelhecemos, nós nos deterioramos, e esta deterioração causa problemas para nossa sociedade, então precisamos nos dedicar a isso.
So how could the secret of everlasting youth actually lie within the bat genome? Does anybody want to hazard a guess over how long this bat could live for? Who -- put up your hands -- who says two years? Nobody? One? How about 10 years? Some? How about 30? How about 40? Okay, it's a whole varied response. This bat is myotis brandtii. It's the longest-living bat. It lived for up to 42 years, and this bat's still alive in the wild today. But what would be so amazing about this?
Então como o segredo da juventude eterna pode estar guardado no genoma do morcego? Alguém quer arriscar um palpite sobre quanto tempo esse morcego pode viver? Quem -- levantem as mãos -- diria dois anos? Ninguém? Um? Que tal 10 anos? Alguns? Que tal 30 anos? Que tal 40? Ok, é uma resposta variada. Esse morcego é Myotis brandtii. Ele pode viver até 42 anos, e esse morcego ainda está vivo hoje. Mas o que é tão impressionante nisso?
Well, typically, in mammals there is a relationship between body size, metabolic rate, and how long you can live for, and you can predict how long a mammal can live for given its body size. So typically, small mammals live fast, die young. Think of a mouse. But bats are very different. As you can see here on this graph, in blue, these are all other mammals, but bats can live up to nine times longer than expected despite having a really, really high metabolic rate, and the question is, how can they do that? There are 19 species of mammal that live longer than expected, given their body size, than man, and 18 of those are bats. So therefore, they must have something within their DNA that ables them to deal with the metabolic stresses, particularly of flight. They expend three times more energy than a mammal of the same size, but don't seem to suffer the consequences or the effects. So right now, in my lab, we're combining state-of-the-art bat field biology, going out and catching the long-lived bats, with the most up-to-date, modern molecular technology to understand better what it is that they do to stop aging as we do. And hopefully in the next five years, I'll be giving you a TEDTalk on that. Aging is a big problem for humanity, and I believe that by studying bats, we can uncover the molecular mechanisms that enable mammals to achieve extraordinary longevity. If we find out what they're doing, perhaps through gene therapy, we can enable us to do the same thing. Potentially, this means that we could halt aging or maybe even reverse it. Just imagine what that would be like.
Bem, tipicamente, em mamíferos há uma relação entre tamanho corporal, taxa metabólica e tempo de vida, e você pode prever quanto tempo um mamífero pode viver de acordo com seu tamanho. Então tipicamente, pequenos mamíferos vivem pouco, morrem jovens. Pense num camundongo. Mas morcegos são muito diferentes. Como vocês podem ver nesse gráfico, em azul, estão os outros mamíferos, mas morcegos podem viver até nove vezes mais do que o esperado apesar de ter uma taxa metabólica muito alta, e a questão é, como eles fazem isso? Há 19 espécies de mamíferos que vivem mais do que o esperado, dado seu tamanho: o homem, e 18 desses são morcegos. Portanto, eles devem ter algo dentro de seu DNA que permite a eles lidar com o estresse metabólico, especialmente o voo. Eles gastam três vezes mais energia que um mamífero do mesmo tamanho, mas não parecem sofrer as consequências ou os efeitos disso. Agora mesmo, em meu laboratório, estamos combinando a biologia de ponta dos morcegos, saindo e coletando os morcegos longevos, com a tecnologia molecular mais atual e moderna para compreender melhor o que é que eles fazem para parar de envelhecer como nó. E espero que nos próximos cinco anos, eu esteja dando a vocês um TEDTalk sobre isso. O envelhecimento é um grande problema para humanidade, e acredito que ao estudar morcegos, podemos descobrir os mecanismos moleculares que permitem aos mamíferos alcançar uma longevidade extraordinária. Se descobrirmos o que eles estão fazendo, talvez com terapia gênica, podemos fazer o mesmo conosco. Potencialmente, isto significa que podemos interromper ou mesmo reverter o envelhecimento. Apenas imagine como isso seria.
So really, I don't think we should be thinking of them as flying demons of the night, but more as our superheroes. And the reality is that bats can bring us so much benefit if we just look in the right place. They're good for our ecosystem, they allow us to understand how our genome functions, and they potentially hold the secret to everlasting youth. So tonight, when you walk out of here and you look up in the night skies, and you see this beautiful flying mammal, I want you to smile. Thank you. (Applause)
Então realmente, eu não acho que devemos pensá-los como demônios voadores da noite, mas mais como nossos super heróis. E a realidade é que morcegos podem nos trazer muitos benefícios se procurarmos no lugar certo. Eles são bons para nossos ecossistemas, eles nos permitem compreender como nosso genoma funciona, e eles potencialmente guardam o segredo da juventude eterna. Então esta noite, quando você sair daqui e olhar o céu noturno, e ver este lindo mamífero voador, Eu quero que você sorria. Obrigada. (Aplausos)