Тава е курешка и днес искам да споделя страстта си за курешки, което може да бъде твърде трудно, но ще ви бъде интересно да откриете начина, по който тези малки животни серат.
This is poo, and what I want to do today is share my passion for poo with you, which might be quite difficult, but I think what you might find more fascinating is the way these small animals deal with poo.
Това животно тук, има мозък с размер на оризено зърно и все пак, то може да прави неща, с който вие и аз се забавляваме. То е еволюирало дотолкова, че да си намира храна, която е кал.
So this animal here has got a brain about the size of a grain of rice, and yet it can do things that you and I couldn't possibly entertain the idea of doing. And basically it's all evolved to handle its food source, which is dung.
Въпросът е, откъде да започна историята. Струва ми се правилно, да започна с края, защото това е отпадъчен продукт, които произлиза от други животни, но съдържа отпадъчни вещества и те са достатъчни бръмбарите да могат да се хранят и тези бръмбари ядат кал, ларвите им също ядат кал. Те израстват в топка от кал. В Южна Африка има около 800 вида бръмбари, в Африка има 2 000 вида бръмбари, а по света има около 6 000 вида бръмбари. За бръмбарите, калта е много добра храна.
So the question is, where do we start this story? And it seems appropriate to start at the end, because this is a waste product that comes out of other animals, but it still contains nutrients and there are sufficient nutrients in there for dung beetles basically to make a living, and so dung beetles eat dung, and their larvae are also dung-feeders. They are grown completely in a ball of dung. Within South Africa, we've got about 800 species of dung beetles, in Africa we've got 2,000 species of dung beetles, and in the world we have about 6,000 species of dung beetles. So, according to dung beetles, dung is pretty good.
Освен ако не сте подготвени да извадите кал от под ноктите си, и корен от калта, никога няма да видите 90 процента от видовете бръмбари, защото те отиват в калта, точно под нея и се движат между калта и повърхността на почвата и правят гнезда под земята.
Unless you're prepared to get dung under your fingernails and root through the dung itself, you'll never see 90 percent of the dung beetle species, because they go directly into the dung, straight down below it, and then they shuttle back and forth between the dung at the soil surface and a nest they make underground.
Въпросът е, как те се справят с този материал. Повечето бръмбари го увиват в някакъв вид като пакет. Десет процента от видовете правят топка и я търкалят далеч от калта, обикновено я заравят в отдалечено място от калта и имат особено поведение, чрез което могат да търкалят топките си. Това е горд собственик на красива топка кал. Можете да видите, че той е мъжки, защото има малко косми в задната част на краката си и е много доволен, че седи там. След това той ще стане жертва на злобно изяждане. (Смях) Това е индикация, че той е ценен ресурс. За ценните ресурси трябва да се грижим и да ги пазим по особен начен и мисля, че причината, поради която те търкалят топки, е заради конкуренцията, която съществува при взимането на тази кал. Този кален път - това беше кален път 15 минути, преди снимката да бъде направена и мисля, че има силна конкуренция, която прави бръмбарите толкова добре пригодени да търкалят топки от кал.
So the question is, how do they deal with this material? And most dung beetles actually wrap it into a package of some sort. Ten percent of the species actually make a ball, and this ball they roll away from the dung source, usually bury it at a remote place away from the dung source, and they have a very particular behavior by which they are able to roll their balls. So this is a very proud owner of a beautiful dung ball. You can see it's a male because he's got a little hair on the back of his legs there, and he's clearly very pleased about what he's sitting on there. And then he's about to become a victim of a vicious smash-and-grab. (Laughter) And this is a clear indication that this is a valuable resource. And so valuable resources have to be looked after and guarded in a particular way, and we think the reason they roll the balls away is because of this, because of the competition that is involved in getting hold of that dung. So this dung pat was actually -- well, it was a dung pat 15 minutes before this photograph was taken, and we think it's the intense competition that makes the beetles so well-adapted to rolling balls of dung.
Трябва да си представите, че това животно, което се движи през африканската пустиня. Главата му е наведена надолу. Движи се назад. Това е най-странният начин да транспортирате храната си в някоя посока и в същото време то трябва да се справя с горещината. Това е Африка. Горещо е.
So what you've got to imagine here is this animal here moving across the African veld. Its head is down. It's walking backwards. It's the most bizarre way to actually transport your food in any particular direction, and at the same time it's got to deal with the heat. This is Africa. It's hot.
Сега ще споделя с вас някои от експериментите, които аз и колегите ми направихме, за да разберем как бръмбарите се справят с тези проблеми.
So what I want to share with you now are some of the experiments that myself and my colleagues have used to investigate how dung beetles deal with these problems.
Наблюдавайте този бръмбър, има две неща, за които искам да внимавате. Първото е, как той се справя с тази пречка, която сложихме на пътя му. Погледнете, той танцува малко и след това продължава в същата посока, която първоначално пое. Малко танц и след това се отправя в определена посока. Това животно знае, къде отива и знае, къде иска да отиде и това е много важно нещо, защото ако помислите за това, намирате се в купчина кал, имате това много голямо парче, което искате да притежавате и най-бързият начин да направи това, е да върви по права линия. Направихме с тях още няколко експеримента а тук обърнахме земята под краката им. Наблюдавайте реакцията им. Обърнахме цялата зема под краката на това животно. То се обърна на 90 градуса. Но не се обърка. То знае къде иска да отиде и се отправи в тази посока.
So watch this beetle, and there's two things that I would like you to be aware of. The first is how it deals with this obstacle that we've put in its way. See, look, it does a little dance, and then it carries on in exactly the same direction that it took in the first place. A little dance, and then heads off in a particular direction. So clearly this animal knows where it's going and it knows where it wants to go, and that's a very, very important thing, because if you think about it, you're at the dung pile, you've got this great big pie that you want to get away from everybody else, and the quickest way to do it is in a straight line. So we gave them some more tasks to deal with, and what we did here is we turned the world under their feet. And watch its response. So this animal has actually had the whole world turned under its feet. It's turned by 90 degrees. But it doesn't flinch. It knows exactly where it wants to go, and it heads off in that particular direction.
Следващият ни въпрос беше, как те правят това? Какво правят? Имахме отговор. От време на време те се катерят на върха на топката и поглеждат около себе си. Какво мислите, че виждат, когато се покатерят на върха на топката? Какво използва това животно, за да направлява движението си? Очевидно, то гледа небето и си помислихме, какво то може да гледа в небето? Очевидно, то гледа слънцето. Тук проведохме класически експеримент, в който преместихме слънцето. Закрихме слънцето с дъска и след това, чрез огледало, го отразихме в друга посока. Погледнете, какво прави бръмбъра. Той танцува двоен танц и се отправя в същата посока, в която се беше отправил първоначално. Какво се случва сега? Те гледат към слънцето. Слънцето е много важно за тях.
So our next question then was, how are they doing this? What are they doing? And there was a cue that was available to us. It was that every now and then they'd climb on top of the ball and they'd take a look at the world around them. And what do you think they could be looking at as they climb on top of the ball? What are the obvious cues that this animal could use to direct its movement? And the most obvious one is to look at the sky, and so we thought, now what could they be looking at in the sky? And the obvious thing to look at is the sun. So a classic experiment here, in that what we did was we moved the sun. What we're going to do now is shade the sun with a board and then move the sun with a mirror to a completely different position. And look at what the beetle does. It does a little double dance, and then it heads back in exactly the same direction it went in the first place. What happens now? So clearly they're looking at the sun. The sun is a very important cue in the sky for them.
Факт е, че слънцето не винаги свети, защото при залязване то изчезва от хоризонта. Това, което се случва със слънцето тук, е че има голяма част поляризирана светлина в небето, която вие и аз не можем да видим. Но слънцето е на хоризонта там и знаем, че когато слънцето е на хоризонта, на този слайд то е залязло, от север към юг има голяма пътека поляризирана светлина през небето която не можем да видим, но бръмбарите могат. Как видяхме това? Лесно е. Взехме голям поляризиран филтър, сложихме бръмбъра вътре, а филтърът е с прави ъгли към поляризираната светлина в небето. Бръмбърът излиза от филтъра и завива наляво, защото по такъв начин той отново е под небето, в първоначалната си посока и след това се преориентира назад, в посоката, където отива. Очевидно, бръмбарите могат да виждат поляризирана светлина.
The thing is the sun is not always available to you, because at sunset it disappears below the horizon. What is happening in the sky here is that there's a great big pattern of polarized light in the sky that you and I can't see. It's the way our eyes are built. But the sun is at the horizon over here and we know that when the sun is at the horizon, say it's over on this side, there is a north-south, a huge pathway across the sky of polarized light that we can't see that the beetles can see. So how do we test that? Well, that's easy. What we do is we get a great big polarization filter, pop the beetle underneath it, and the filter is at right angles to the polarization pattern of the sky. The beetle comes out from underneath the filter and it does a right-hand turn, because it comes back under the sky that it was originally orientated to and then reorientates itself back to the direction it was originally going in. So obviously beetles can see polarized light.
Добре, какво правят бръмбарите? Търкалят топки. Как го правят? Търкалят ги по права линия. Как поддържат правата линия? Те гледат към небето, неща, които не можем да видим.
Okay, so what we've got so far is, what are beetles doing? They're rolling balls. How are they doing it? Well, they're rolling them in a straight line. How are they maintaining it in a particular straight line? Well, they're looking at celestial cues in the sky, some of which you and I can't see.
Как те разпознават тези неща? Това ни интересуваше. Те ги разпознават чрез танца, за което мислехме, че е важно, защото, погледнете, те спират отвреме на време и се отправят към посоката, в която искат да отидат. Какво правят, когато танцуват? Колко можем да ги отдалечим, преди да се преориентират? В този експеримент тук, ги накарахме да влязат в канал и можете да видите, че те не бяха накарани да влязат точно в този канал и постепенно отместихме бръмбара на 180 градуса, докато той се завъртя в обратната посока на тази, в която искаше да отиде. Нека видим каква е реакцията му когато се обърне на 90 градуса тук и сега той - когато дойде до тук, ще бъде на 180 градуса от правилната посока. Наблюдавайте реакцията му. Танцува малко, обръща се и се отправя натук. Знае накъде отива. Знае, каква е задачата му и знае как да я реши и танцът е това традиционно поведение, което му позволява да се преориентира.
But how do they pick up those celestial cues? That was what was of interest to us next. And it was this particular little behavior, the dance, that we thought was important, because look, it takes a pause every now and then, and then heads off in the direction that it wants to go in. So what are they doing when they do this dance? How far can we push them before they will reorientate themselves? And in this experiment here, what we did was we forced them into a channel, and you can see he wasn't particularly forced into this particular channel, and we gradually displaced the beetle by 180 degrees until this individual ends up going in exactly the opposite direction that it wanted to go in, in the first place. And let's see what his reaction is as he's headed through 90 degrees here, and now he's going to -- when he ends up down here, he's going to be 180 degrees in the wrong direction. And see what his response is. He does a little dance, he turns around, and heads back in this. He knows exactly where he's going. He knows exactly what the problem is, and he knows exactly how to deal with it, and the dance is this transition behavior that allows them to reorientate themselves.
Но след като прекарахме много години в африканските храсти, наблюдавайки бръмбарите в хубави горещи дни, забелязахме, че те имат друго поведение, свързано с танца. От време на време, те се покатерват на върха на топката и трият лицето си. Виждате, как го прави. Помислихме си: "Какво става?" Ясно е, че земята е много гореща и когато земята е гореща, те танцуват по-често и когато танцуват, трият долната част на лицето си. Помислихме си, че това може би е терморегулаторно поведение. Помислихме си, че може би, те се опитват да махнат горещата пръст и се плюят в лицата си, за да охладят главата си.
So that's the dance, but after spending many years sitting in the African bush watching dung beetles on nice hot days, we noticed that there was another behavior associated with the dance behavior. Every now and then, when they climb on top of the ball, they wipe their face. And you see him do it again. Now we thought, now what could be going on here? Clearly the ground is very hot, and when the ground is hot, they dance more often, and when they do this particular dance, they wipe the bottom of their face. And we thought that it could be a thermoregulatory behavior. We thought that maybe what they're doing is trying to get off the hot soil and also spitting onto their face to cool their head down.
Направихме модел на няколко сцени. Едната беше гореща, другата беше студена. Засенчихме тази. Оставихме тази гореща. Заснехме ги на филм с термична камера. Тук виждате нагрят образ на системата и можете да видите, че това, което се появява от курешката, е страхотна кална топка. Истината е, че ако наблюдавате при температурата тук, калта е страхотна. (Смях)
So what we did was design a couple of arenas. one was hot, one was cold. We shaded this one. We left that one hot. And then what we did was we filmed them with a thermal camera. So what you're looking at here is a heat image of the system, and what you can see here emerging from the poo is a cool dung ball. So the truth is, if you look at the temperature over here, dung is cool. (Laughter)
Сравнихме температурата на бръмбара с температурата на земята. Земята тук е гореща около 50 градуса по Сентигрейд. Бръмбарът и топката вероятно имат температура от 30 до 35 градуса, а това е страхотна голяма топка сладолед, която сега този бръмбар пренася през горещата пустиня. Това не е катерене. Това не е танцуване, защото температурата на тялото е сравнително ниска. Тя е същата, като на хората. Интересно е, малкият им мозък е хладен. Но ако разгледаме това, което се случва в гореща околна среда, трябва да видите температурата на почвата. Тя е около 55 до 60 градуса. Вижте колко често танцува бръмбара. Погледнете предните му крака. Те са много горещи. Топката напуска малкото сенчесто място и бръмбара се покатерва на върха на топката и трие лицето си и през цялото време се опитва да се охлади, и да избегне горещия пясък, по който върви.
So all we're interested in here is comparing the temperature of the beetle against the background. So the background here is around about 50 degrees centigrade. The beetle itself and the ball are probably around about 30 to 35 degrees centigrade, so this is a great big ball of ice cream that this beetle is now transporting across the hot veld. It isn't climbing. It isn't dancing, because its body temperature is actually relatively low. It's about the same as yours and mine. And what's of interest here is that little brain is quite cool. But if we contrast now what happens in a hot environment, look at the temperature of the soil. It's up around 55 to 60 degrees centigrade. Watch how often the beetle dances. And look at its front legs. They're roaringly hot. So the ball leaves a little thermal shadow, and the beetle climbs on top of the ball and wipes its face, and all the time it's trying to cool itself down, we think, and avoid the hot sand that it's walking across.
Сложихме малки ботуши на малките му крака, защото това е начин да се тества, дали краката чувстват температурата на почвата. Ако погледнете тук, те се катерят с ботуши върху топката много по-рядко, отколкото когато нямат ботуши. Нарекохме ги страхотни ботуши. Правихме ги от съставки на зъби. Охладихме и калната топка и можахме да я сложим в хладилника, давахме им хубава студена кална топка и те се катереха по нея много по-рядко, отколкото на гореща топка. Това се нарича стилтинг. Това е термично поведение, което приемаме, ако ходим по плаж, скачаме върху пешкир, някой притежава този пешкир - "Извинете, скочих върху пешкира Ви" - и след това скачате върху пешкира на някой друг и това е начин, да не си изгорите краката. Точно това правят бръмбарите.
And what we did then was put little boots on these legs, because this was a way to test if the legs were involved in sensing the temperature of the soil. And if you look over here, with boots they climb onto the ball far less often when they had no boots on. So we described these as cool boots. It was a dental compound that we used to make these boots. And we also cooled down the dung ball, so we were able to put the ball in the fridge, gave them a nice cool dung ball, and they climbed onto that ball far less often than when they had a hot ball. So this is called stilting. It's a thermal behavior that you and I do if we cross the beach, we jump onto a towel, somebody has this towel -- "Sorry, I've jumped onto your towel." -- and then you scuttle across onto somebody else's towel, and that way you don't burn your feet. And that's exactly what the beetles are doing here.
Има още една история, която искам да споделя и тя е за този вид. Той е вид, наречен Pachysoma. Има 13 вида Pachysoma и те имат поведение, което мисля, че ще намерите за интересно. Това е бръмбар. Гледайте какво прави. Можете ли да видите разликата? Те обикновено не вървят толкова бавно. Това е бавно движение. Но той се движи напред взима пелета със суха кал. Това е различен вид от същия генотип, но има същото поведение.
However, there's one more story I'd like to share with you, and that's this particular species. It's from a genus called Pachysoma. There are 13 species in the genus, and they have a particular behavior that I think you will find interesting. This is a dung beetle. Watch what he's doing. Can you spot the difference? They don't normally go this slowly. It's in slow motion. but it's walking forwards, and it's actually taking a pellet of dry dung with it. This is a different species in the same genus but exactly the same foraging behavior.
Интересното в поведението на този бръмбар е, че той прави гнездо. Наблюдавайте бръмбара тук, това, което той се опитва да направи, е гнездо. Той не харесва първото положение и застава във второ положение и след около 50 минути, гнездото е готово и той се отправя да търси храна в куп пелети със суха кал. Искам да забележите правия път, в сравнение с пътя към къщи. Ще видите, че пътят към къщи е по-пряк от правия път. По правия път, той винаги търси храна. По пътя за в къщи, той знае, къде е къщата му, той иска да отиде направо там. Важното е, че това не е еднопосочно пътешествие, както при повечето бръмбари. Тук пътешествието се повтаря много пъти, между храната и гнездото. Ще видите друго южноафриканско престъпление. (Смях) Съседът му открадва една от пелетите му с кал.
There's one more interesting aspect of this dung beetle's behavior that we found quite fascinating, and that's that it forages and provisions a nest. So watch this individual here, and what he's trying to do is set up a nest. And he doesn't like this first position, but he comes up with a second position, and about 50 minutes later, that nest is finished, and he heads off to forage and provision at a pile of dry dung pellets. And what I want you to notice is the outward path compared to the homeward path, and compare the two. And by and large, you'll see that the homeward path is far more direct than the outward path. On the outward path, he's always on the lookout for a new blob of dung. On the way home, he knows where home is, and he wants to go straight to it. The important thing here is that this is not a one-way trip, as in most dung beetles. The trip here is repeated back and forth between a provisioning site and a nest site. And watch, you're going to see another South African crime taking place right now. (Laughter) And his neighbor steals one of his dung pellets.
Тук виждаме поведение, наречено интеграция на пътя. Бръмбарът има къща, излиза, за да търси храна и намира храна и се отправя към къщи. Той знае, къде е къщата му. Има два начина, по които той прави това и можем да видим, че като преместим бръмбара в ново положение, той отива в къщата си. Ако той използва знаци, ще намери къщата си. Ако използва нещо, което се нарича интеграция на пътя, няма да намери къщата си. Ще отиде на погрешно място и тук, ако използва пътя на интеграцията, ще брои стъпките си или ще измерва разстоянието до къщата си. Той познава къщата си и знае, че трябва да върви в тази посока. Ако го преместите, той ще отиде на погрешно място. Нека да видим, какво се случва, когато поставим този бръбмар в тестване за подобен експеримент.
So what we're looking at here is a behavior called path integration. And what's taking place is that the beetle has got a home spot, it goes out on a convoluted path looking for food, and then when it finds food, it heads straight home. It knows exactly where its home is. Now there's two ways it could be doing that, and we can test that by displacing the beetle to a new position when it's at the foraging site. If it's using landmarks, it will find its home. If it is using something called path integration, it will not find its home. It will arrive at the wrong spot, and what it's doing here if it's using path integration is it's counting its steps or measuring the distance out in this direction. It knows the bearing home, and it knows it should be in that direction. If you displace it, it ends up in the wrong place. So let's see what happens when we put this beetle to the test with a similar experiment.
Това е лукавия ни експериментатор. Той премества бръмбара и тук трябва да видим, какво ще се случи. Има купчина. Там е храната. Храната е поставена в ново положение. Ако той използва знаци, той ще намери храната, защото ще може да разпознае знаците около нея. Ако използва пътя на интеграцията, ще отиде на грешното място там.
So here's our cunning experimenter. He displaces the beetle, and now we have to see what is going to take place. What we've got is a burrow. That's where the forage was. The forage has been displaced to a new position. If he's using landmark orientation, he should be able to find the burrow, because he'll be able to recognize the landmarks around it. If he's using path integration, then it should end up in the wrong spot over here.
Нека да видим, какво се случва, когато бръмбара мине през целия тест. Той е там. Ще се отправи към къщи и погледнете, какво се случва. Срамота. Това не е решение. Започва да търси къщата си в правилната посока, далеч от храната, но се изгубва. Знаем, че това животно използва пътя на интеграцията, за да намери пътя си и експериментаторът го води наляво и го оставя. (Смях)
So let's watch what happens when we put the beetle through the whole test. So there he is there. He's about to head home, and look what happens. Shame. It hasn't a clue. It starts to search for its house in the right distance away from the food, but it is clearly completely lost. So we know now that this animal uses path integration to find its way around, and the callous experimenter leads it top left and leaves it. (Laughter)
Тук виждаме група животни, които използват компас и използват слънцето като компас, за да намерят пътя си и имат някакъв вид система за измерване на това разстояние и знаем, че тези видове тук броят крачките. Те използват като одометър система за броене на крачки, за да намерят пътя си. Все още не знаем, какво използват бръмбарите.
So what we're looking at here are a group of animals that use a compass, and they use the sun as a compass to find their way around, and they have some sort of system for measuring that distance, and we know that these species here actually count the steps. That's what they use as an odometer, a step-counting system, to find their way back home. We don't know yet what dung beetles use.
Какво научихме от тези животни, които имат мозък с размер на зърно ориз? Знаем, че могат да търкалят топка по права линия, като използват знаци. Знаем, че танцуването е поведение за ориентация и е термолегулационно поведение и знаем, че те използват система за път на интеграция, за да намерят пътя си. От малко животно, което използва сравнително възстановяващо се вещество, можем да научим много за тези неща, поведения, които ние не можем да постигнем. Благодаря. (Аплодисменти)
So what have we learned from these animals with a brain that's the size of a grain of rice? Well, we know that they can roll balls in a straight line using celestial cues. We know that the dance behavior is an orientation behavior and it's also a thermoregulation behavior, and we also know that they use a path integration system for finding their way home. So for a small animal dealing with a fairly revolting substance we can actually learn an awful lot from these things doing behaviors that you and I couldn't possibly do. Thank you. (Applause)