И като учен, и като човек, се опитвам да бъда отворена към чудесата. Мисля, че Джейсън Уебли снощи го нарече "да се съгласиш да бъдеш част от магията". Затова е късмет, че професията ми на биолог ми позволява да навляза дълбоко в живота на едни наистина удивителни същества, с които споделяме планетата – светулките.
As a scientist, and also as a human being, I've been trying to make myself susceptible to wonder. I think Jason Webley last night called it "conspiring to be part of the magic." So it's fortunate that my career as a biologist lets me dive deeply into the lives of some truly wondrous creatures that share our planet: fireflies.
Знам, че много от вас свързват светулките с наистина чудесни спомени: детство, лято, дори други беседи на TED. Може би нещо такова.
Now, for many of you, I know that fireflies might conjure up some really great memories: childhood, summertime, even other TED Talks. Maybe something like this.
Моето съблазняване в света на светулките започна, когато бях в университета. Една вечер седях в задния си двор в Северна Каролина и изведнъж тези тихи искри се появиха навсякъде около мен и започнах да се чудя как тези същества произвеждат светлина и защо постоянно присветват? Дали говорят помежду си? А какво се случва щом светлините изгаснат? Имах щастието да отговоря на някои от въпросите си, защото изучавам този нощен свят.
My seduction into the world of fireflies began when I was back in graduate school. One evening, I was sitting out in my backyard in North Carolina, and suddenly, these silent sparks rose up all around me, and I began to wonder: How do these creatures make light, and what's with all this flashing? Are they talking to one another? And what happens after the lights go out? I've been lucky enough to answer some of these questions as I've explored this nocturnal world.
Ако някога сте виждали или дори само чували за светулките, знаете по какъв магичен начин могат да превърнат всекидневния ни пейзаж в нещо ефирно и неземно и това се случва по целия свят. Например на този склон в Смоуки Mаунтинс, превърнат в жива каскада от светлина от мистериозните светлинки на призрачно-сините светулки или тази река покрай пътя, която видях в Япония, докато се зараждаха бавните, плаващи проблясъци на светулките Генджи, или в Малайзия – мангровите дървета, които видях да разцъфват през нощта, но не с цвят, а със светлинките на хиляди – (Бип! Бип!) – светулки, мигащи едновременно в зашеметяващ синхрон. Тези светещи пейзажи продължават да ме изпълват с усещане за чудо и да ме свързват с магията на природата.
Now if you've ever seen or even heard about fireflies, then you'll know how magically they can transform our everyday landscape into something ethereal and otherworldly, and this happens around the globe, like this hillside in the Smoky Mountains that I saw transformed into a living cascade of light by the eerie glows of these blue ghost fireflies, or a roadside river that I visited in Japan as it was giving birth to the slow, floating flashes of these Genji fireflies, or in Malaysia, the mangrove trees that I watched blossom nightly not with flowers but with the lights of a thousand — (Bleep! Bleep!) — fireflies, all blinking together in stunning synchrony. These luminous landscapes still fill me with wonder, and they keep me connected to the magic of the natural world.
И намирам за удивително това, че са създадени от тези мънички насекоми. Самите светулките са очарователни. Те са харизматични. Възхвалявани са в изкуството и поезията от векове. Пътувайки по света, срещнах много мислители, които ми казваха, че Бог е създал светулките на Земята, за да им се радват хората. И други същества също им се радват. Мисля, че тези изящни насекоми са наистина чудни, защото осветляват толкова красиво творческата импровизация на еволюцията. Те са се развили под влиянието на две мощни еволюционни сили: естествения подбор, борбата за оцеляване и половия подбор, борбата за възможности за възпроизвеждане. За запален почитател на светулките като мен, последните 20 години бяха доста вълнуващо пътуване. Заедно със студентите ми от Университета Тафтс и други колеги направихме много нови открития за светулките: за ухажването и сексуалния им живот, за коварството им и убийствата. Днес искам да споделя с вас само две истории от нашите общи приключения в този скрит свят.
And I find it amazing that they're created by these tiny insects. In person, fireflies are charming. They're charismatic. They've been celebrated in art and in poetry for centuries. As I've traveled around the world, I've met many thoughtful people who have told me that God put fireflies on Earth for humans to enjoy. Other creatures can enjoy them too. I think these graceful insects are truly miraculous because they so beautifully illuminate the creative improvisation of evolution. They've been shaped by two powerful evolutionary forces: natural selection, the struggle for survival, and sexual selection, the struggle for reproductive opportunity. As a firefly junkie, the past 20 years have been quite an exciting ride. Together with my students at Tufts University and other colleagues, we've made lots of new discoveries about fireflies: their courtship and sex lives, their treachery and murder. So today I'd like to share with you just a couple of tales that we've brought back from our collective adventures into this hidden world.
Светулките принадлежат към една много красива и разнообразна група насекоми - бръмбарите. В света има повече от 2000 вида светулки и те са развили забележително разнообразие от сигнали за ухажване, с други думи - различни начини да откриват и привличат партньор. Преди около 150 милиона години най-първите светулки вероятно са изглеждали така. Те летяли през деня и не светели. Вместо това мъжките използвали фантастичните си антени, за да подушват аромати, излъчвани от женските. При друг вид светулки само женските светят. Те са привлекателно закръглени и без крила, затова всяка нощ се изкачват на някое високо място и светят ярко с часове, за да привлекат летящите, но несветещи мъжки. При друг вид пък и двата пола използват кратки, ярки проблясвания, за да намерят партньори. Тук, в Северна Америка имаме повече от 100 различни вида светулки, които имат забележителната способност да излъчват енергия с телата си под формата на светлина. Как го правят? Изглежда като абсолютно вълшебство, но биолуминисцентните сигнали са резултат от внимателно комбинирани химически реакции, които протичат във фенерчето на светулката. Главният герой е един ензим, наречен луцифераза, който в течение на еволюцията е намерил начин да обвие с тънките си ръчички една още по-малка молекула, наречена луциферин, която толкова се е развълнувала от това, че на практика излъчва светлина. Невероятно.
Fireflies belong to a very beautiful and diverse group of insects, the beetles. Worldwide, there are more than 2,000 firefly species, and these have evolved remarkably diverse courtship signals, that is, different ways to find and attract mates. Around 150 million years ago, the very first fireflies probably looked like this. They flew during the daytime and they didn't light up. Instead, males used their fantastic antennae to sniff out perfumes given off by their females. In other fireflies, it's only the females who light up. They are attractively plump and wingless, so every night, they climb up onto perches and they glow brightly for hours to attract their flying but unlit males. In still other fireflies, both sexes use quick, bright flashes to find their mates. Here in North America, we have more than 100 different kinds of firefly that have the remarkable ability to shine energy out from their bodies in the form of light. How do they do that? It seems totally magical, but these bioluminescent signals arise from carefully orchestrated chemical reactions that happen inside the firefly lantern. The main star is an enzyme called luciferase, which in the course of evolution has figured out a way to wrap its tiny arms around an even smaller molecule called luciferin, in the process getting it so excited that it actually gives off light. Incredible.
Но как биха могли тези ярки светлини да са от полза на някоя пра-светулка? За да отговорим на този въпрос, трябва да прелистим семейния албум назад до някои бебешки снимки. Докато порастват, светулките изцяло променят телата си. Те прекарват огромна част от живота си - до 2 години – под формата на ларва. Основната цел тук, както при моите тийнейджъри, е да ядат и да растат. Светлината на светулките първо се появява при тези младежи. Всяка ларва на светулка може да свети, дори когато съответните възрастни не могат.
But how could these bright lights have benefited some proto-firefly? To answer this question, we need to flip back in the family album to some baby pictures. Fireflies completely reinvent their bodies as they grow. They spend the vast majority of their lifetime, up to two years, in this larval form. Their main goal here, like my teenagers, is to eat and grow. And firefly light first originated in these juveniles. Every single firefly larva can light up, even when their adults can't.
Но какъв е смисълът да бъдат толкова забележими? Знаем, че ларвите произвеждат химикали с противен вкус, които им помагат да оцелеят по време на дългото детство, затова мислим, че светлините са възникнали първо като предупреждение, неонов знак с надпис "Отровно! Не приближавай!", предназначен за евентуалните хищници. Минали са милиони години преди ярките светлини да се развият като умел инструмент за общуване, който може да се използва не само за отблъскване на потенциалните хищници, но и за привличане на потенциални партньори. Този път водени от половия подбор, някои възрастни светулки, като този горд мъжкар, развили лъскаво ново фенерче, което свети в тъмното и им дава възможност да изведат ухажването на съвсем друго ниво. Възрастните живеят само няколко седмици и са съсредоточени единствено и само върху секса, тоест върху предаването на гените си на следващото поколение светулки. Можем да последваме мъжкия навън в полето, където той се присъединява към стотиците други мъжки, които демонстрират новите сигнали за ухажване. Удивително е като помислим, че светещите представления, на които се възхищаваме тук и на практика навсякъде по света, всъщност са безмълвните любовни песни на мъжките светулки. Те летят и припламват със сърцата си. Продължавам да го смятам за много романтично.
But what's the point to being so conspicuous? Well, we know that these juveniles make nasty-tasting chemicals that help them survive their extended childhood, so we think these lights first evolved as a warning, a neon sign that says, "Toxic! Stay away!" to any would-be predators. It took many millions of years before these bright lights evolved into a smart communication tool that could be used not just to ward off potential predators but to bring in potential mates. Driven now by sexual selection, some adult fireflies like this proud male evolved a shiny new glow-in-the-dark lantern that would let them take courtship to a whole new level. These adults only live a few weeks, and now they're single-mindedly focused on sex, that is, on propelling their genes into the next firefly generation. So we can follow this male out into the field as he joins hundreds of other males who are all showing off their new courtship signals. It's amazing to think that the luminous displays we admire here and in fact everywhere around the world are actually the silent love songs of male fireflies. They're flying and flashing their hearts out. I still find it very romantic.
Но междувременно, къде са всички женски? Те се излежават отдолу, проучвайки опциите си. Има много мъжки, от които да избират и женските се оказват много придирчиви. Щом някоя от тях види припламване от особено привлекателен мъжки, тя насочва фенерчето си към него и припламва в отговор. Това е нейният сигнал "ела тук". И той долита по-близо и отново присветва. Ако тя все още го харесва, ще започнат разговор. Тези създания изразяват любовта си на езика на светлината.
But meanwhile, where are all the females? Well, they're lounging down below surveying their options. They have plenty of males to choose from, and these females turn out to be very picky. When a female sees a flash from an especially attractive male, she'll aim her lantern in his direction, and give him a flash back. It's her "come hither" sign. So he flies closer and he flashes again. If she still likes him, they'll strike up a conversation. These creatures speak their love in the language of light.
Какво точно намират за секси женските? Решихме да проведем няколко анкети сред светулките, за да разберем. Когато пробвахме женските с мигащи LED светлини, открихме, че предпочитат мъжки, чиито припламвания са по-дълги. (Смях) (Аплодисменти) Зная, че се чудите какво придава сексапил на такива мъжки. Сега да видим какво се случва, когато светлините изгаснат.
So what exactly do these females consider sexy? We decided to conduct some firefly opinion polls to find out. When we tested females using blinking LED lights, we discovered they prefer males who give longer-lasting flashes. (Laughter) (Applause) I know you're wondering, what gives these males their sex appeal? Now we get to see what happens when the lights go out.
Първото, което разбрахме е, че щом мъжка и женска светулка се захванат така, те остават заедно цяла нощ и когато погледнахме вътре, за да видим какво се случва, открихме изненадваща новост за секса на светулките. Докато се съвокупляват, мъжкият е зает да даде на женската не само спермата си, но и хранителен пакет, наречен сватбен подарък. Можем да увеличим, за да разгледаме по-отблизо тази съвокупляваща се двойка. Всъщност можем да видим подаръка – тук е показан в червено – в момента, в който се предава от мъжкия на женската. Това, което го прави толкова ценен, е фактът, че е пълен с протеин, който женската ще използва, за да осигури яйцата си. Женските постоянно гледат за тази придобивка, докато сравняват потенциалните си партньори. Открихме, че женските използват мъжките припламващи сигнали, за да се опитат да предвидят кои мъжки предлагат най-големите дарове, защото това ценно притежание помага на женската да снесе повече яйца и в края на краищата да изпрати по-голямо собствено потомство в следващото поколение.
The first thing we discovered is that once a male and female hook up like this, they stay together all night long, and when we looked inside to see what might be happening, we discovered a surprising new twist to firefly sex. While they're mating, the male is busy giving the female not just his sperm but also a nutrient-filled package called a nuptial gift. We can zoom in to look more closely inside this mating pair. We can actually see the gift — it's shown here in red — as it's being passed from the male to the female. What makes this gift so valuable is that it's packed with protein that the female will use to provision her eggs. So females are keeping their eyes on this prize as they size up potential mates. We discovered that females use male flash signals to try to predict which males have the biggest gifts to offer, because this bling helps the female lay more eggs and ultimately launch more of her own offspring into the next generation.
Но не всичко е сладост и светлина. Романтиката на светулките е рискована. Повечето от възрастните светулки не биват изядени, защото, подобно на ларвите си, произвеждат токсини, които пропъждат птиците и другите насекомоядни, но някъде по пътя една определена група светулки някак си изгубила метаболитния механизъм, необходим за производството на собствени защитни токсини. Този еволюционен дефект, който бе открит от колегата ми Том Айснър, е накарал тези светулки да излизат нощем с ярките си светлини с коварни намерения. Наречени "фаталните жени" от Джим Лойд, друг колега, тези женски са измислили как да примамват мъжките от други видове светулки. Преследването започва с хищницата – ето я тук долу, вляво, където си стои тихо и подслушва ухажващия разговор на набелязаната жертва. Ето как би могъл да протече. Първо мъжката жертва присветва: "Обичаш ли ме?", неговата женска отговаря: "Може би". После той присветва отново. Но този път хищницата се вмъква и отговаря по начин, който имитира точно казаното току-що от другата женска. Тя не търси любов, тя търси токсини. Ако е добра, може да примами мъжкия достатъчно близо, за да се пресегне и да го сграбчи и той не е просто лека закуска. През следващия час тя бавно изпива кръвта му, оставяйки само кървави останки. Понеже са неспособни да произвеждат собствени токсини, такива женски прибягват до пиене на кръвта на други светулки, за да си набавят защитните химикали. Ето ви една светулка - вампир, резултат от естествения подбор.
So it's not all sweetness and light. Firefly romance is risky. For the most part, these adult fireflies don't get eaten because like their juveniles they can manufacture toxins that are repellent to birds and other insectivores, but somewhere along the line, one particular group of fireflies somehow lost the metabolic machinery needed to make their own protective toxins. This evolutionary flaw, which was discovered by my colleague Tom Eisner, has driven these fireflies to take their bright lights out into the night with treacherous intent. Dubbed "femme fatales" by Jim Lloyd, another colleague, these females have figured out how to target the males of other firefly species. So the hunt begins with the predator — she's shown here in the lower left — where she's sitting quietly and eavesdropping on the courtship conversation of her intended prey, and here's how it might go. First the prey male flashes, "Do you love me?" His own female responds, "Maybe." So then he flashes again. But this time, the predator sneaks in a reply that cleverly mimics exactly what the other female just said. She's not looking for love: she's looking for toxins. If she's good, she can lure this male close enough to reach out and grab him, and he's not just a light snack. Over the next hour, she slowly exsanguinates this male leaving behind just some gory remains. Unable to make their own toxins, these females resort to drinking the blood of other fireflies to get these protective chemicals. So a firefly vampire, brought to you by natural selection.
Имаме още много да учим за светулките, но изглежда че много истории ще останат неразказани, защото популациите на светулките по света гаснат. Основната причина е изчезването на естествената им среда. Почти навсякъде полята и горите, мангровите дървета и ливадите, от които светулките се нуждаят, за да оцелеят, отстъпват пред прогреса и безконтролното застрояване.
We still have a lot to learn about fireflies, but it looks like many stories will remain untold, because around the world, firefly populations are blinking out. The main culprit: habitat loss. Pretty much everywhere, the fields and forests, the mangroves and meadows that fireflies need to survive, are giving way to development and to sprawl.
Ето и друг проблем - надвили сме тъмнината, но междувременно разливаме толкова много излишна светлина нощем, че тя нарушава живота на други същества, а светулките са особено чувствителни към светлинното замърсяване, защото то замъглява сигналите, които използват, за да си намерят партньор.
Here's another problem: we've conquered darkness, but in the process, we spill so much extra light out into the night that it disrupts the lives of other creatures, and fireflies are especially sensitive to light pollution because it obscures the signals that they use to find their mates.
Имаме ли истинска нужда от светулките? В края на краищата те са само мъничка част от биоразнообразието на Земята. И все пак, изчезването на един вид е като изгасването на пълна стая със свещи, които гаснат една по една. Може и да не забележим кога са изгаснали първите няколко пламъчета, но накрая оставаме на тъмно. Ако работим заедно, за да създадем бъдеще на планетата, надявам се, ще успеем да намерим начин да запазим ярките светлинки запалени.
Do we really need fireflies? After all, they're just one tiny bit of Earth's biodiversity. Yet every time a species is lost, it's like extinguishing a room full of candles one by one. You might not notice when the first few flames flicker out, but in the end, you're left sitting in darkness. As we work together to craft a planetary future, I hope we can find a way to keep these bright lights shining.
Благодаря ви.
Thank you.
(Аплодисменти)
(Applause)