Do you know how many species of flowering plants there are? There are a quarter of a million -- at least those are the ones we know about -- a quarter of a million species of flowering plants. And flowers are a real bugger. They're really difficult for plants to produce. They take an enormous amount of energy and a lot of resources. Why would they go to that bother? And the answer of course, like so many things in the world, is sex. I know what's on your mind when you're looking at these pictures. And the reason that sexual reproduction is so important -- there are lots of other things that plants can do to reproduce. You can take cuttings; they can sort of have sex with themselves; they can pollinate themselves. But they really need to spread their genes to mix with other genes so that they can adapt to environmental niches. Evolution works that way.
Viete, koľko druhov kvitnúcich rastlín existuje? Je ich štvrť milióna, - minimálne tých, o ktorých vieme - štvrť milióna kvitnúcich rastlín. Kvety sú ťažký oriešok. Pre rastliny je naozaj ťažké vytvoriť kvety. Vyžaduje si to obrovské množstvo energie a prostriedkov. Prečo im to za to stojí? Odpoveďou je, rovnako ako mnoho ďalších otázok, sex. Viem, čo si pomyslíte pri pohľade na tieto obrázky. Dôvodom, prečo je rozmnožovanie také dôležité – je mnoho vecí, ktoré rastliny môžu pre rozmnožovanie robiť. Môžete použiť štepenie; rastliny môžu mať sex samé so sebou, môžu sa aj opeľovať. Ony ale potrebujú rozšíriť svoje gény, aby sa zmiešali s ostatnými génmi, čo im umožní prispôsobiť sa okoliu. Takto funguje evolúcia.
Now the way that plants transmit that information is through pollen. Some of you may have seen some of these pictures before. As I say, every home should have a scanning electron microscope to be able to see these. And there is as many different kinds of pollen as there are flowering plants. And that's actually rather useful for forensics and so on. Most pollen that causes hay fever for us is from plants that use the wind to disseminate the pollen, and that's a very inefficient process, which is why it gets up our noses so much. Because you have to chuck out masses and masses of it, hoping that your sex cells, your male sex cells, which are held within the pollen, will somehow reach another flower just by chance. So all the grasses, which means all of the cereal crops, and most of the trees have wind-borne pollen. But most species actually use insects to do their bidding, and that's more intelligent in a way, because the pollen, they don't need so much of it. The insects and other species can take the pollen, transfer it directly to where it's required.
Spôsob, akým rastliny prenášajú túto informáciu, je peľ. Mnohí z vás možno videli niektoré z týchto obrázkov. Hovorievam, že každý by mal doma mať elektrónový mikroskop, aby to mohol pozorovať. Existuje toľko rôznych druhov peľu, koľko existuje kvitnúcich rastlín. To je užitočné pre súdne lekárstvo, atď. Väčšina peľu, ktorý nám spôsobuje sennú nádchu, je z rastlín, ktoré na rozšírenie peľu používajú vietor. Je to veľmi neefektívny spôsob, preto sa do našich nosov dostane toľko peľu. Pretože rastliny musia rozšíriť mnoho peľu a dúfajú, že ich samčie pohlavné bunky, ktoré sú v tomto peli, sa náhodou dostanú k ďalšej rastline. Takže všetky trávy, všetky obilniny a väčšina stromov sa opeľuje vetrom. Ale väčšina druhov rastlín na to používa hmyz. A to je svojím spôsobom múdrejšie, pretože peľu nie je treba až toľko. Hmyz a ostatné druhy živočíchov môžu vziať peľ a preniesť ho presne tam, kde je treba.
So we're aware, obviously, of the relationship between insects and plants. There's a symbiotic relationship there, whether it's flies or birds or bees, they're getting something in return, and that something in return is generally nectar. Sometimes that symbiosis has led to wonderful adaptations -- the hummingbird hawk-moth is beautiful in its adaptation. The plant gets something, and the hawk-moth spreads the pollen somewhere else. Plants have evolved to create little landing strips here and there for bees that might have lost their way. There are markings on many plants that look like other insects. These are the anthers of a lily, cleverly done so that when the unsuspecting insect lands on it, the anther flips up and whops it on the back with a great load of pollen that it then goes to another plant with. And there's an orchid that might look to you as if it's got jaws, and in a way, it has; it forces the insect to crawl out, getting covered in pollen that it takes somewhere else.
Takže sme si vedomí vzťahu medzi hmyzom a rastlinami. Je medzi nimi symbiotický vzťah, či už ide o muchy, vtáky, včely, dostávajú niečo na oplátku, všeobecne ide o nektár. Niekedy táto symbióza viedla k úžasným adaptáciám – Lišaj marinkový je svojou adaptáciou nádherný. Rastlina mu niečo poskytne a on rozšíri peľ. Rastliny sa vyvinuli a vytvorili malé „pristávacie dráhy“, aby sa včely nestratili. Na mnohých rastlinách sú škvrny, ktoré vyzerajú ako hmyz. Toto sú prášniky ľalie, múdro vytvorené tak, že nič netušiaci hmyz na kvetine pristane a rozhýbe prášnik, z ktorého sa peľ dostane na hmyz a ten ho dopraví na ďalšiu rastlinu. A toto je orchidea, ktoré vyzerá, akoby mala čeľuste. A v istom zmysle ich má; „čeľuste“ nútia hmyz vyliezť, medzitým sa tento hmyz pokryje peľom, ktorý roznesie ďalej.
Orchids: there are 20,000, at least, species of orchids -- amazingly, amazingly diverse. And they get up to all sorts of tricks. They have to try and attract pollinators to do their bidding. This orchid, known as Darwin's orchid, because it's one that he studied and made a wonderful prediction when he saw it -- you can see that there's a very long nectar tube that descends down from the orchid. And basically what the insect has to do -- we're in the middle of the flower -- it has to stick its little proboscis right into the middle of that and all the way down that nectar tube to get to the nectar. And Darwin said, looking at this flower, "I guess something has coevolved with this." And sure enough, there's the insect. And I mean, normally it kind of rolls it away, but in its erect form, that's what it looks like.
Existuje najmenej 20 000 druhov orchideí 20 000 druhov – nesmierne, nesmierne rozmanitých. Orchidey majú rôzne triky. Všetky sa pokúšajú prilákať opeľovače, aby im poslúžili. Táto orchidea sa nazýva orchidea Darwinova, pretože ju skúmal Darwin a urobil úžasnú predpoveď. Vidíte, že má dlhú kvetnú rúrku, ktorá zostupuje z orchidey. A hmyz musí urobiť – sme uprostred kvetu – musí vsunúť svoj sosák priamo do stredu a celou dĺžkou do rúrky, aby získal nektár. Darwin sa pozrel na tento kvet a povedal: „Myslím, že niečo sa s týmto vyvinulo spoločne. “ A naozaj, toto je ten hmyz. Bežne je sosák zvinutý, ale vo svojej natiahnutej podobe vyzerá takto.
Now you can imagine that if nectar is such a valuable thing and expensive for the plant to produce and it attracts lots of pollinators, then, just as in human sex, people might start to deceive. They might say, "I've got a bit of nectar. Do you want to come and get it?" Now this is a plant. This is a plant here that insects in South Africa just love, and they've evolved with a long proboscis to get the nectar at the bottom. And this is the mimic. So this is a plant that is mimicking the first plant. And here is the long-probosced fly that has not gotten any nectar from the mimic, because the mimic doesn't give it any nectar. It thought it would get some. So not only has the fly not got the nectar from the mimic plant, it's also -- if you look very closely just at the head end, you can see that it's got a bit of pollen that it would be transmitting to another plant, if only some botanist hadn't come along and stuck it to a blue piece of card.
Môžete si predstaviť, že ak je nektár tak cenný a nákladný na výrobu, a ak priláka mnoho opeľovačov, potom, rovnako ako pri sexe u ľudí, prichádza na rad klamanie. Môžem napríklad povedať: „Mám trochu nektáru. Chceš?“ Toto je rastlina. Toto je rastlina, ktorú juhoafrický hmyz jednoducho miluje. Hmyzu sa vyvinuli dlhé sosáky, aby dosiahol na nektár. A toto je imitátor. Ide o rastlinu, ktorá tú prvú napodobňuje. A toto je mucha s dlhým sosákom, ktorá z imitátora samozrejme žiadny nektár nedostala. Pretože imitátor žiadny nektár nemá. Muchu oklamali. Takže mucha nezíska nektár, a ešte k tomu má na sebe, ak sa dobre pozriete, peľ na hlave, ktorý by dopravila na inú rastlinu, ak by ju nejaký botanik neprepichol ihlou a neprišpendlil na modrý papier.
(Laughter)
(smiech)
Now deceit carries on through the plant kingdom. This flower with its black dots: they might look like black dots to us, but if I tell you, to a male insect of the right species, that looks like two females who are really, really hot to trot. (Laughter) And when the insect gets there and lands on it, dousing itself in pollen, of course, that it's going to take to another plant, if you look at the every-home-should-have-one scanning electron microscope picture, you can see that there are actually some patterning there, which is three-dimensional. So it probably even feels good for the insect, as well as looking good.
Týmto sa klamanie v ríši rastlín nekončí. Táto kvetina s čiernymi bodkami: pre nás vyzerajú ako čierne bodky, ale pre samčeky istého druhu vyzerajú ako dve veľmi sexy samičky. (smiech) Hmyz, ktorý tu pristane, je obalený peľom, ktorý potom premiestni na ďalšiu rastlinu, ak sa pozriete cez rastrovací elektrónový mikroskop, uvidíte určitý vzor, ktorý je trojrozmerný. Takže pre hmyz je to príjemné ako na dotyk, tak na pohľad.
And these electron microscope pictures -- here's one of an orchid mimicking an insect -- you can see that different parts of the structure have different colors and different textures to our eye, have very, very different textures to what an insect might perceive. And this one is evolved to mimic a glossy metallic surface you see on some beetles. And under the scanning electron microscope, you can see the surface there -- really quite different from the other surfaces we looked at. Sometimes the whole plant mimics an insect, even to us. I mean, I think that looks like some sort of flying animal or beast. It's a wonderful, amazing thing.
A tieto obrázky z mikroskopu – tu je obrázok orchidey napodobňujúcej hmyz – je vidieť, že rôzne časti kvetu majú rôzne zafarbenie a štruktúru, hmyz vidí rozdielnosť štruktúry ešte omnoho lepšie. Tento kvet sa vyvinul tak, aby napodobnil kovovo lesklý povrch pozorovateľný na niektorých chrobákoch. A pod rastrovacím elektrónovým mikroskopom môžete vidieť povrch, ktorý je veľmi odlišný od povrchov, ktoré sme videli doteraz. Niekedy rastlina napodobňujúca hmyz zmätie aj nás. Zdá sa mi, že toto vyzerá ako nejaké lietajúce zviera. Je to úžasné.
This one's clever. It's called obsidian. I think of it as insidium sometimes. To the right species of bee, this looks like another very aggressive bee, and it goes and bonks it on the head lots and lots of times to try and drive it away, and, of course, covers itself with pollen. The other thing it does is that this plant mimics another orchid that has a wonderful store of food for insects. And this one doesn't have anything for them. So it's deceiving on two levels -- fabulous.
Táto je prešibaná. Volá sa Heuchera americká. Je tak trochu záludná. Určitému druhu včiel pripomína veľmi agresívnu včelu, snažia sa teda na ňu útočiť a pritom sa na ne prichytí peľ. Táto orchidea tiež napodobňuje inú orchideu, ktorá je bohatá na potravu pre hmyz. Táto mu nemá čo ponúknuť. Takže klame na dvoch frontách – úžasné.
(Laughter)
(smiech)
Here we see ylang ylang, the component of many perfumes. I actually smelt someone with some on earlier. And the flowers don't really have to be that gaudy. They're sending out a fantastic array of scent to any insect that'll have it. This one doesn't smell so good. This is a flower that really, really smells pretty nasty and is designed, again, evolved, to look like carrion. So flies love this. They fly in and they pollinate. This, which is helicodiceros, is also known as dead horse arum. I don't know what a dead horse actually smells like, but this one probably smells pretty much like it. It's really horrible. And blowflies just can't help themselves. They fly into this thing, and they fly all the way down it. They lay their eggs in it, thinking it's a nice bit of carrion, and not realizing that there's no food for the eggs, that the eggs are going to die, but the plant, meanwhile, has benefited, because the bristles release and the flies disappear to pollinate the next flower -- fantastic.
Toto je ylang-ylang, súčasť mnohých parfémov. Na niekom som aj tu cítil parfém s ylang-ylangom. Ich vôňa nie je taká jednoznačná. Vysielajú úžasnú škálu vôní pre rôzne druhy hmyzu. Táto kvetina veľmi nevonia. Ide o kvet, ktorý páchne naozaj hnusne a bol navrhnutý, teda, vyvinul sa, aby vyzeral ako zdochlina. Takže muchy ju milujú. Vletia dovnútra a opeľujú. Toto je Helicodiceros, tiež známy ako Áron mŕtveho koňa. Netuším, ako páchne mŕtvy kôň, ale táto rastlina zrejme páchne podobne. Je to fakt príšerné. A mucha si nemôže pomôcť. Vletí do kvetu až na dno. Myslí si, že to je zdochlina a tak tu znesie vajíčka, ale nevie, že tu nie je pre vajíčka potrava, takže čoskoro zahynú. Ale rastlina prosperuje, pretože štetiny sa uvoľnia a muchy zmiznú, a opeľujú tak ďalšiu rastlinu, fantastické.
Here's arum, arum maculatum, "lords and ladies," or "cuckoo-pint" in this country. I photographed this thing last week in Dorset. This thing heats up by about 15 degrees above ambient temperature -- amazing. And if you look down into it, there's this sort of dam past the spadix, flies get attracted by the heat -- which is boiling off volatile chemicals, little midges -- and they get trapped underneath in this container. They drink this fabulous nectar and then they're all a bit sticky. At night they get covered in pollen, which showers down over them, and then the bristles that we saw above, they sort of wilt and allow all these midges out, covered in pollen -- fabulous thing.
Toto je Áron škvrnitý, v tejto krajine známy ako "lords and ladies" alebo "cuckoo-pint". Vyfotil som ho minulý týždeň v Dorsete. Dokáže sa zahriať o približne 15 °C nad teplotu okolia, úžasné. A keď sa pozriete do kvetu, v tulci sa nachádza taká jamová oblasť, teplo priláka mušky, ktoré odparuje prchavé látky, a mušky uviaznu v tejto jamke. Mušky potom pijú tento úžasný nektár, a sú ulepené. V noci sa obalia peľom, ktorý na nich spadne a potom štetiny z predchádzajúcej fotky povolia a dovolia peľom obaleným muškám uniknúť. Skvelá vec.
Now if you think that's fabulous, this is one of my great favorites. This is the philodendron selloum. For anyone here from Brazil, you'll know about this plant. This is the most amazing thing. That sort of phallic bit there is about a foot long. And it does something that no other plant that I know of does, and that is that when it flowers -- that's the spadix in the middle there -- for a period of about two days, it metabolizes in a way which is rather similar to mammals. So instead of having starch, which is the food of plants, it takes something rather similar to brown fat and burns it at such a rate that it's burning fat, metabolizing, about the rate of a small cat. And that's twice the energy output, weight for weight, than a hummingbird -- absolutely astonishing. This thing does something else which is unusual. Not only will it raise itself to 115 Fahrenheit, 43 or 44 degrees Centigrade, for two days, but it keeps constant temperature. There's a thermoregulation mechanism in there that keeps constant temperature. "Now why does it do this," I hear you ask. Now wouldn't you know it, there's some beetles that just love to make love at that temperature. And they get inside, and they get it all on. (Laughter) And the plant showers them with pollen, and off they go and pollinate. And what a wonderful thing it is.
Ak sa vám toto zdalo úžasné, teraz uvidíte jedno z mojich obľúbených. Toto je Philodendron selloum. Ak je niekto z vás z Brazílie, určite túto rastlinu poznáte. Je to naozaj úžasná rastlina. Tento akoby falus je dlhý asi 0,3 metra. A robí niečo, čo žiadna mne známa rastlina nedokáže. V rozkvete, po dobu asi dvoch dní – kvetenstvo je to uprostred – robí niečo podobné metabolizuje, čo je typické pre cicavce. Takže namiesto škrobu, čo je výživa rastlín, táto využíva niečo podobné hnedému tukovému tkanivu a spaľuje ho tak rýchlo, že trávi rovnako rýchlo ako malá mačka. A to je dvojnásobok výdaja energie kolibríka. Neskutočné. Táto rastlina robí ďalšiu neobvyklú vec. Nielen, že dokáže zvýšiť svoju teplotu na 115 stupňov Fahrenheita, 43 alebo 44 °C po dobu dvoch dní, ale dokáže tú teplotu udržať. Má v sebe termoregulačný mechanizmus, ktorý udržiava stálu teplotu. Asi sa pýtate, prečo to robia? Už to ale asi tušíte, existujú totiž chrobáky, ktoré sa pri tejto teplote radi pária. Takže vlezú dovnútra a idú na to. (smiech) Rastlina ich zasype peľom a hmyz ho opäť roznesie. Je to úžasná vec.
Now most pollinators that we think about are insects, but actually in the tropics, many birds and butterflies pollinate. And many of the tropical flowers are red, and that's because butterflies and birds see similarly to us, we think, and can see the color red very well. But if you look at the spectrum, birds and us, we see red, green and blue and see that spectrum. Insects see green, blue and ultraviolet, and they see various shades of ultraviolet. So there's something that goes on off the end there. "And wouldn't it be great if we could somehow see what that is," I hear you ask. Well yes we can. So what is an insect seeing? Last week I took these pictures of rock rose, helianthemum, in Dorset. These are little yellow flowers like we all see, little yellow flowers all over the place. And this is what it looks like with visible light. This is what it looks like if you take out the red. Most bees don't perceive red. And then I put some ultraviolet filters on my camera and took a very, very long exposure with the particular frequencies of ultraviolet light and this is what I got. And that's a real fantastic bull's eye.
Keď sa povie opeľovač, predstavíme si hmyz, ale v trópoch opeľujú aj vtáky a motýle. A preto je mnoho tropických kvetov červených, pretože motýle a vtáky zrejme vidia podobne ako ľudia, vidia dobre červenú farbu. Keď sa pozrieme na farebné spektrum, vtáky a my vidíme červenú, zelenú a modrú, takže naše spektrum vyzerá takto. Hmyz vidí zelenú, modrú a ultrafialovú, vidí rôzne odtiene ultrafialovej. Takže vidí niečo, čo leží za pravým koncom. Asi sa pýtate: „Nebolo by super, keby sme videli to, čo oni?“ Môžeme. Takže, čo vidí hmyz? Minulý týždeň som v Dorsete urobil tieto fotky devätorníka - Helianthemum. Sú to žlté kvety, ktoré ľahko zahliadnete kdekoľvek. Takto ich vidíte pri normálnom svetle. Takto vyzerajú, kým neodstránite červenú. Väčšina včiel totiž nevidí červenú farbu. Potom som na fotoaparát nasadil UV filter a urobil snímku s dlhou expozíciou, zachytávajúcu určité frekvencie ultrafialového svetla. A toto je výsledok. A to je naozaj trefa do čierneho.
Now we don't know exactly what a bee sees, any more than you know what I'm seeing when I call this red. We can't know what's going on in -- let alone an insect's -- another human being's mind. But the contrast will look something like that, so standing out a lot from the background. Here's another little flower -- different range of ultraviolet frequencies, different filters to match the pollinators. And that's the sort of thing that it would be seeing. Just in case you think that all yellow flowers have this property -- no flower was damaged in the process of this shot; it was just attached to the tripod, not killed -- then under ultraviolet light, look at that. And that could be the basis of a sunscreen because sunscreens work by absorbing ultraviolet light. So maybe the chemical in that would be useful.
Nevieme, čo presne včela vidí, presne ako vy neviete, čo vidím ja, keď poviem, že toto je červená. Nevieme, čo vidí človek, nieto ešte hmyz. Ale kontrast bude podobný tomuto. Teda, kvet je výrazný oproti pozadiu. Tu je ďalšia malá kvetina – iný rozsah ultrafialových frekvencií, iné filtre, aby kvet prilákal správne opeľovače. Takže opeľovače vidia niečo podobné tomuto. V prípade, že si myslíte, že všetky žlté kvety majú túto vlastnosť – počas fotenia nebola poškodená žiadna kvetina, bola len pripevnená k statívu, nebola zničená – pod ultrafialovým svetlom vyzerá takto. Kvet by sa teda mohol použiť na výrobu opaľovacieho krému, pretože opaľovacie krémy pohlcujú UV svetlo. Chemikálie v tomto kvete teda môžu byť užitočné.
Finally, there's one of evening primrose that Bjorn Rorslett from Norway sent me -- fantastic hidden pattern. And I love the idea of something hidden. I think there's something poetic here, that these pictures taken with ultraviolet filter, the main use of that filter is for astronomers to take pictures of Venus -- actually the clouds of Venus. That's the main use of that filter. Venus, of course, is the god of love and fertility, which is the flower story. And just as flowers spend a lot of effort trying to get pollinators to do their bidding, they've also somehow managed to persuade us to plant great fields full of them and give them to each other at times of birth and death, and particularly at marriage, which, when you think of it, is the moment that encapsulates the transfer of genetic material from one organism to another.
A nakoniec, tu je jedna prvosienka, ktorú mi poslal Bjorn Rorslett z Nórska - krásne schovaný vzor. Páči sa mi myšlienka ukrytých vecí. Zdá sa mi to také poetické. Tieto obrázky boli fotené s UV filtrom, hlavné využitie týchto filtrov je pri fotení snímkov Venuše – konkrétne mrakov Venuše. To je hlavné využitie týchto filtrov. Venuša je známa ako bohyňa lásky a plodnosti, čo zapadá do príbehu o kvetinách. Takže kým sa kvety usilujú o prilákanie opeľovačov, podarilo sa im presvedčiť nás, aby sme sadili celé polia, a aby sme ich darovali sami sebe pri príležitosti narodenia či smrti, a hlavne pri príležitosti svadby, čo je, keď sa nad tým zamyslíte, moment, ktorý symbolizuje prenos genetického materiálu z jedného organizmu na druhý.
Thank you very much.
Ďakujem pekne.
(Applause)
(potlesk)