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.
Esto es popó, y lo que hoy quiero hacer es compartir mi pasión por la popó con Uds, lo cual puede ser bien difícil, pero algo que creo que Uds. podrían encontrar más fascinante es la manera en que estos pequeños animales lidian con la popó.
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.
Bien, este animal tiene un cerebro del tamaño de un grano de arroz, pero puede hacer cosas que Uds. y yo no podríamos tan siquiera pensar en hacer. Básicamente ha evolucionado para gestionar su fuente de alimentación, que es el estiércol.
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.
Así que la pregunta es: ¿cómo comenzar esta historia? Parece adecuado comenzar por el final, porque este es un producto de desecho que procede de otros animales, pero que aún contiene nutrientes, y tiene suficientes nutrientes para que los escarabajos estercoleros puedan vivir. Así que los escarabajos estiercoleros comen estiércol, y sus larvas también. Crecen en una bola de excremento. En Sudáfrica, existen unas 800 especies de escarabajos estercoleros, en África existen unas 2,000 especies; en el mundo hay unas 6,000 especies diferentes. Así que, para estos escarabajos, el estiércol es bastante bueno.
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.
A menos que estén preparados para obtener estiércol de debajo de las uñas, y examinar el excremento mismo, nunca verán el 90% de las especies de escarabajos estercoleros, ya que éstos van directamente al excremento, debajo de éste y viajan adentro y afuera, entre el excremento en la superficie del suelo y un nido que construyen bajo tierra.
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.
Así que la pregunta es: "¿cómo manejan este material?" La mayoría de estos escarabajos lo envuelven en un paquete. Un 10% de las especies hacen una pelota, que ruedan alejándose de la fuente de estiércol, y la entierran en un lugar alejado. Éstos tienen una conducta muy particular mediante la cual hacen rodar estas pelotas. Éste es el orgulloso propietario de una hermosa bola de estiércol. Pueden ver que es un macho, porque tiene algo de pelo detrás de las piernas, y se ve muy satisfecho de aquello sobre lo que está sentado. Y está a punto de ser víctima de un ladrón aprovechado. (Risas) Ésta es una clara indicación de que éste es un recurso valioso. Recursos tan valiosos tienen que ser guardados y vigilados de una manera particular, y creemos que la razón por la que ruedan estas bolas, es la competencia que existe para hacerse con este excremento. Así que esta porción de excremento era --bueno, era una porción de excremento 15 minutos antes de ser tomada esta imagen, y creemos que es la intensa competencia lo que hace a los escarabajos tan bien adaptados para hacer rodar las bolas de excremento.
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.
Imagínenese a este animal andando por la estepa africana. La cabeza baja. Caminando hacia atrás. Es la manera más extraña de transportar alimento y a la vez tienen que vérselas con el calor. Esto es África. Es caliente.
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.
Así que lo que quiero compartir con Uds. son algunos de los experimentos que mis colegas y yo hemos usado para investigar cómo los escarabajos estercoleros afrontan estos problemas.
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.
Así que observen este escarabajo, y hay dos cosas que quiero hacer notar. La primera es cómo afronta este obstáculo que pusimos en su camino. Miren, baila una breve danza y luego continúa exactamente en la misma dirección que antes llevaba. Una breve danza y luego toma un dirección en particular. Así que evidentemente este animal sabe hacia dónde va y sabe hacia dónde quiere ir, y eso es algo muy, muy importante, porque, si lo piensan, está en un montón de excremento, tiene este gran pastel que quiere alejar de los demás, y la manera más rápida de hacerlo es siguiendo una línea recta. Así que les pusimos otras pruebas, y lo que hicimos fue girar el mundo bajo sus pies. Miren su respuesta. A este animal su mundo le fue rotado bajo sus pies. Fue rotado 90 grados. Pero no lo sufre. Sabe exactamente a dónde quiere ir, y toma esa dirección.
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.
Así que nuestra siguiente pregunta fue: ¿Cómo lo hacen? ¿Qué están haciendo? Y había una pista a nuestra disposición. Era que, de vez en cuando, ellos subían a la bola para echar un vistazo al mundo a su alrededor. ¿Qué creen Uds. que podrían estar viendo al trepar sobre la bola? ¿Qué señales podría podría usar el animal para dirigir sus movimientos? Lo más evidente era mirar al cielo, así que nos preguntamos: ¿qué podrían estar mirando en el cielo? Lo más obvio sería el sol. He aquí un experimento clásico: lo que hicimos fue mover el sol. Lo que haremos será cubrir el sol con una tabla y luego mover el sol con un espejo hacia una posición totalmente diferente. Miren lo que hace el escarabajo. Hace una breve danza doble, y luego vuelve exactamente a la dirección de donde venía al principio. ¿Qué sucede? Evidentemente, están mirando el sol. El sol es una señal muy importante para ellos.
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.
Pero sucede que el sol no siempre está disponible, porque, al anochecer, éste desaparece en el horizonte. Lo que sucede en el cielo es que existe un gran patrón de luz polarizada que ni tú ni yo podemos ver, debido al diseño de nuestros ojos. Pero cuando el sol está en el horizonte, algo que sabemos acerca del sol en el horizonte, digamos, en este lado, es que hay un gran sendero de luz polarizada, de norte a sur, que no podemos ver; pero que los escarabajos sí pueden ver. ¿Cómo probamos esto? Bueno, es fácil. Usamos un filtro de polarización y colocamos al escarabajo debajo de éste. El filtro forma un ángulo recto con el patrón de polarización del cielo. El escarabajo sale debajo del filtro, y da un giro hacia la derecha, pues vuelve a estar bajo el cielo que había usado de referencia y nuevamente lo usa para orientarse en la dirección que llevaba originalmente. Así que los escarabajos pueden ver la luz polarizada.
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.
Bien, con lo que hasta ahora hemos visto, ¿que hacen los escarabajos? Hacen rodar bolas. ¿Cómo lo hacen? Las hacen rodar en una línea recta. ¿Cómo mantienen una dirección en particular? Bien, siguen señales en el cielo, algunas de las cuales ni tú ni yo podemos ver.
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.
¿Pero cómo perciben estas señales celestiales? Éso era lo que nos interesaba averiguar ahora. Se trataba de éste comportamiento particular, la danza, que pensamos era importante. Porque miren, hace una pausa cada cierto tiempo, y luego se dirige en la dirección que quiere. Así que, ¿qué sucede durante esta danza? ¿Cuánto podemos alterar su camino antes de que logren re-orientarse? En este experimento, los hicimos entrar en un canal; pueden ver que el escarabajo no es forzado a entrar en este canal en particular, y gradualmente alteramos su camino 180 grados hasta que este individuo acaba yendo exactamente en dirección contraria a la que deseaba en un principio. Veamos cuál es su reacción al aproximarse a los 90 grados, y ahora, cuando llega acá, él irá 180 grados en la dirección equivocada. Vean cual es su respuesta. Hace una pequeña danza y retoma su dirección. Sabe exactamente a dónde ir. Sabe exactamente cuál es el problema, y sabe exactamente cómo resolverlo. La danza es esta conducta de transición que les permite volver a orientarse.
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.
Pero, después de pasar varios años sentado en los arbustos africanos viendo a estos escarabajos notamos que había otro tipo de conducta asociada con esta danza. De vez en cuando, cuando suben a lo alto de la bola, se limpian la cara. Véanlo haciéndolo de nuevo. Entonces nos preguntamos qué podría estar pasando. Evidentemente, el suelo está muy caliente, y cuando el suelo está caliente, danzan más seguido. Cuando ejecutan esta danza en particular, se limpian la parte de abajo de la cara. Pensamos que podría ser una conducta para regular su temperatura. Pensamos que intentaban alejarse del suelo caliente y escupir en su propia cara para refrescar su cabeza.
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)
Así que diseñamos un par de arenas, una caliente y una fría. Está quedó bajo la sombra. La otra permaneció caliente. Después los grabamos con una cámara térmica. Lo que ven es una imagen térmica del sistema, y lo que ven aquí brotando de la popó es una fresca bola de excremento. Es cierto, si prestan atención a la temperatura, el excremento es fresco. (Risas)
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.
Nos interesa comparar la temperatura del escarabajo con la de su entorno. Su entorno está a unos 50 grados centígrados. Pero el escarabajo y la pelota están a unos 30-35 grados. Así que esta es una gran bola de helado que el escarabajo transporta a través de la meseta. No está escalando. No está danzando, porque su temperatura corporal es relativamente baja. Coincide más o menos con la nuestra. Lo interesante es que su cerebro se mantiene fresco. Ahora comparemos qué sucede en un ambiente cálido. Observen la temperatura del suelo. Ha llegado a unos 55-60 grados centígrados. Observen la frecuencia con que el escarabajo danza. Vean sus patas delanteras. Están hirviendo. La bola deja una pequeña sombra térmica, y el escarabajo trepa sobre la bola y se lava la cara, en un intento de refrescarse, y resguardarse de la arena caliente sobre la que camina.
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.
Entonces decidimos ponerle unas pequeñas botas en las patas, para evaluar si sus patas jugaban un papel en la percepción de la temperatura del suelo. Observen cómo, con las botas, se suben a la bola con menor frecuencia que sin ellas. Así que las nombramos las botas frescas. Usamos un compuesto dental para fabricar estas botas. Y también enfriamos la bola de excremento usando un refrigerador; les dimos una linda y fresca bola de excremento, y treparon a esta bola con bastante menos frecuencia que cuando tenían una bola caliente. Es como usar zancos. Es una conducta térmica que tú y yo hacemos en la playa. Saltas hacia la toalla de alguien-- "Lo siento, he saltado sobre su toalla."-- y te escabulles a la toalla de otro para no quemarte los pies. Esto es exactamente lo que los escarabajos hacen.
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.
Sin embargo, hay algo más que quisiera compartir con ustedes; y es que esta especie en particular es de un género llamado Pachysoma. Existen 13 especies de este género y tienen una conducta en particular que les parecerá interesante. Éste es un escarabajo estercolero. Obsérven lo que hace. ¿Pueden ver la diferencia? Normalmente no se mueven tan despacio. Está a cámara lenta, pero está caminando hacia adelante, llevando una bolita de excremento consigo. Ésta es una especie diferente del mismo género que presenta exactamente la misma conducta.
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.
Hay otra característica interesante en la conducta de este escarabajo que nos pareció fascinante: busca comida y la lleva a su nido. Vean a este individuo; está tratando de establecer un nido. No le gusta esta primera posición, pero se le ocurre una segunda posición, y unos 50 minutos después, el nido está terminado. Entonces se dirige a buscar comida a una pila de bolas secas de excremento. Quiero que observen el camino de ida y lo comparen con el de regreso. Generalmente, el camino de vuelta a casa es mucho más directo que el camino de ida. De ida, él siempre está en busca de un nuevo montón de excremento. De vuelta, él sabe dónde está su casa, y quiere ir directo a ella. Lo importante es que éste no es un viaje en una sola dirección como en la mayoría de los escarabajos. Este viaje se repite una y otra vez entre la fuente de alimento y el nido. Observen, están a punto de ver otro crimen sudafricano que está ocurriendo ahora mismo. (Risas) Su vecino le roba una de sus bolas.
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.
Estamos viendo una conducta llamada integración de caminos. Lo que sucede es que el escarabajo tiene un hogar, y parte hacia un camino retorcido en busca de comida. Cuando la encuentra, vuelve directo a casa. Sabe exactamente dónde está. Ahora bien, hay dos maneras de hacer ésto, y podemos evaluarlas al desplazar al escarabajo a una nueva posición cuando está en su lugar de abastecimiento. Si usa puntos de referencia, encontrará el camino a casa. Si usa algo llamado integración de caminos, no encontrará su casa. Llegará al lugar equivocado, porque si se vale de la integración de caminos, contará los pasos o medirá la distancia que recorre. Él conoce la distancia a casa, y conoce la dirección. Si lo desplazas, acabará en el lugar equivocado. Veamos que sucede si ponemos a prueba al escarabajo con un experimento similar.
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.
He aquí nuestro astuto experimentador. Desplaza al escarabajo, y vemos qué sucede a continuación. Ahí tenemos una madriguera, donde se encuentra la comida. La comida ha sido cambiada de lugar. Si el animal usa puntos de referencia, debería ser capaz de encontrar la madriguera, porque podrá reconocer los puntos de referencia alrededor. Si está usando integración de caminos, terminará en otro lugar.
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)
Veamos que sucede cuando ponemos a prueba al escarabajo. Ahí se encuentra el escarabajo. Está a punto de encaminarse a casa, y vean qué sucede. Qué lástima. No tiene ni idea. Empieza a buscar su casa a la distancia correcta a partir del alimento, pero está completamente extraviado. Así descubrimos que el animal usa integración de caminos para encontrar su camino, y el despiadado examinador lo encamina hacia arriba a la izquierda y lo abandona. (Risas)
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.
Así que estamos frente a un grupo de animales que usan el sol como brújula para encontrar su camino, y tienen algún tipo de sistema para medir las distancias, y sabemos que éstas especies realmente cuentan sus pasos. Es por eso usan un sistema de contar pasos como un cuentakilómetros, para encontrar el camino a casa. No sabemos aún qué usan los escarabajos estercoleros.
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)
Entonces, ¿qué hemos aprendido de éstos animales con un cerebro del tamaño de un grano de arroz? Bien, sabemos que ruedan bolas en línea recta valiéndose de pistas celestiales. Sabemos que la danza es una conducta de orientación y también de termorregulación. Sabemos también que usan un sistema de integración de caminos para encontrar el camino a su casa. Para ser un animal lidiando con una sustancia más bien asquerosa, podemos aprender un montón de éstos seres que realizan conductas que ni tú ni yo haríamos. Gracias (Aplausos)