Jakožto vědkyně a také jako člověk se snažím být vnímavá vůči zázrakům. Myslím, že Jason Webley to včera večer nazval "spiknutí, jak se stát součástí kouzla." Je štěstí, že mi kariéra bioložky dovoluje ponořit se hluboko do života opravdu kouzelných stvoření, která žijí na naší planetě: světlušek.
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.
Vím, že světlušky mohou v mnohých z vás vyvolat opavdu krásné vzpomínky: na dětství, na léto, dokonce i na další TED talky. Možná něco jako tohle.
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.
Svět světlušek mě začal vábit v době, kdy jsem studovala na fakultě. Jednoho večera jsem seděla na dvorku v Severní Karolíně a najednou se tyto tiché jiskřičky objevily všude kolem mě, začala jsem být zvědavá: Jak tato stvoření vytváří světlo, a co znamená to blikání? Dorozumívají se tak? A co se stane, když ta světýlka zhasnou? Naštěstí můžu zodpovědět některé tyto otázky, protože jsem zkoumala tento noční svět.
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.
Pokud jste někdy viděli nebo dokonce slyšeli o světluškách, pak víte, jak kouzelně dokáží proměnit naši všední krajinu na něco éterického a nadpozemského, a to se děje na celé zeměkouli, jako tato stráň v Kouřových horách, která se proměnila v živoucí kaskádu světla díky tajemné záři těchto modrých světlušek, nebo řeka u silnice, kterou jsem navštívila v Japonsku právě když zrodila tyto pomalé, plovoucí záblesky těchto Genji světlušek, nebo v Malajsii na mangrovových stromech, které v noci rozkvétaly ne květinami, ale světlem tisíců -- (Blik! Blik!) -- světlušek, všech blikajících dohromady v nádherné synchronii. Tyto světélkující krajiny mě stále naplňují úžasem, a udržují mě ve spojení s kouzlem přírody.
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.
Je ohromující, že je vytváří tento drobounký hmyz. Myslím, že světlušky jsou kouzelné. Jsou charismatické. Celá staletí jsou oslavovány v umění i v poezii. Když jsem cestovala po světě, potkala jsem mnoho zahloubaných lidí, kteří říkali, že Bůh svořil na Zemi světlušky, aby dělaly lidem radost. Také jiná stvoření jim můžou dělat radost. Myslím, že tento elegantní hmyz je zázračný, protože tak krásně osvětluje tvořivou improvizaci evoluce. Byly utvářeny dvěma mocnými evolučními sílami: přirozeným výběrem, bojem o přežití, a pohlavním výběrem, bojem o reprodukční příležitost. Pro blázna do světlušek byla posledních 20 let jedna velká vzrušující jízda. Spolu s mými studenty z Tufts University a dalšími kolegy, jsme učinili spoustu nových objevů o světluškách: o jejich námluvách a sexuálním životě, o jejich zradách i vraždách. Dnes bych se s vámi ráda podělila o několik příběhů, které jsme si odnesli z našeho společného dobrodružství v tomto skrytém světě.
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.
Světlušky patří k velmi krásné a rozmanité skupině hmyzu, k broukům. Na celém světě existuje více než 2 000 druhů světlušek, u kterých se vyvinuly velmi odlišné námluvní signály, tedy rozdílné způsoby hledání a vábení partnerů. Zhruba před 150 miliony let vypadaly první světlušky zřejmě nějak takhle. Létaly během dne a vůbec nesvítily. Místo toho používali samečci svoje úžasná tykadla, aby vyčenichali vůni, kterou vydávaly samičky. U některých světlušek svítí pouze samičky. Jsou lákavě boubelaté a bezkřídlé, takže každou noc se vyšplají na větvičky a celé hodiny jasně září, aby přilákaly létající, ale nesvítítící samečky. U některých světlušek obě pohlaví používají rychlé, jasné záblesky, aby našla své partnery. Tady v Severní Americe máme více než 100 druhů světlušek, které mají onu pozoruhodnou schopnost vyzařovat energii ze svých tělíček ve formě světla. Jak to jen dělají? Vypadá to úplně jako kouzlo, ale tyto bioluminescentní signály vznikají z pečlivě zorganizovaných chemických reakcí, které probíhají uvnitř světluščí lucerničky. Hlavní hvězdou je enzym nazvaný luciferáza, který v průběhu evoluce našel způsob, jak svýma malýma ručičkama sevřít ještě menší molekulu nazvanou luciferin, čímž ji tak rozpálí, že skutečně vydává světlo. Neuvěřitelné.
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.
Ale jaké výhody mohly tato světýlka představovat pro předchůdce světlušek? Abychom našli odpověď, musíme prolistovat rodinné album a najít fotky miminek. Během růstu se světluškám kompletně přestavují tělíčka. Převážnou část života tráví, dokonce až dva roky, v takovéto podobě larvy. Zde je jejich hlavní cíl, jako u mých teenagerů, jíst a růst. A světluščí světlo se poprvé vytváří v tomto ranném období. Každá jednotlivá larva světlušky může svítit, i v případě, že jejich dospělí jedinci nemůžou.
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.
Jenže k čemu být vlastně tak nápadný? Víme, že tito mladí jedinci vytvářejí příšerně chutnající chemikálie, které jim pomáhají přežít jejich prodloužené dětství, takže se domníváme, že se tato světla poprvé vyvinula jako varování, jako neonová značka, která křičí, "Pozor jed! Drž se dál!" na všechny rádoby predátory. Trvalo mnoho milionů let než se tato zářivá světla vyvinula do chytrého komunikační nástroje, který by nejen zahnal potenciální predátory, ale také přilákal potenciální partnery. Hnáni pohlavním výběrem, si některé dospělé světlušky, jako třeba tento hrdý sameček, vyvinuly zbrusu novou ve tmě zářící lucerničku, která jim dovolila povznést námluvy na úplně novou úroveň. Dospělé světlušky žijí jen pár týdnů, a hned se cílevědomě zaměřují na sex, aby předaly svoje geny dalším generacím světlušek. Takže můžeme následovat tohoto samečka do terénu, kde se připojí ke stovkám dalších samečků, kteří se chlubí svými novými namlouvacími signály. Je překvapující, že takové světelkující přehlídky, které obdivujeme nejen tady, ale po celém světě, jsou ve skutečnosti tiché milostné písně samečků světlušek. Poletují a vyzařují lásku ze srdíček. Pořád si myslím, že to je hodně romantické.
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.
Jenže kam se mezitím poděly všechny samičky? Ty si lenoší někde dole, kde hodnotí své nápadníky. Můžou si vybrat ze spousty samečků, ale jak se zdá, samičky jsou velmi vybíravé. Jakmile samička uvidí záblesk od nějakého mimořádně atraktivního samečka, namíří svou lucerničku jeho směrem, a vrátí mu záblesk zpátky. Je to její "pojď ke mně" znamení. Takže on letí blíž a znovu zabliká. Pokud se jí pořád líbí, navážou spolu konverzaci. Tato stvoření si vyznávají lásku v jazyce světýlek.
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.
Tak co přesně považují tyto samičky za sexy? Rozhodli jsme se u nich provést takový průzkum mínění, abychom to zjistili. Když jsme testovali samičky pomocí blikání LED světel, zjistili jsme, že upřednostňují samečky, kteří vydávají déletrvající záblesky. (Smích) (Potlesk) Vím, že se ptáte, co propůjčuje samečkům jejich sex-appeal? Teď se podíváme, co se stane, když světla pohasnou.
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.
První, co jsme zjistili, bylo, že jakmile se sameček a samička spojí jako tady, zůstanou spolu celou noc, a když jsme nahlédli dovniř, abychom viděli, co se tam děje, objevili jsme překvapivý nový zvrat v sexu světlušek. Když se páří, zaneprázdněný sameček nepředává samičce jen svoje sperma, ale také balíček naplněný živinami nazvaný svatební dar. Přiblížíme si obrázek, abychom se zblízka podívali do pářícího se páru. Opravdu můžeme vidět dar -- je vyznačen červeně -- právě když jej sameček předává samičce. To, co dělá tento dar tak cenným, je to, že je obalený proteinem, kterým samička potom zaopatří vajíčka. Takže samičky si hlídají tuto cenu, když hodnotí potenciální partnery. Zjistili jsme, že samičky zkouší na základě záblesků samečka předpovědět, kteří samečci nabízí největší dary, protože taková cennost pomůže samičce naklást více vajíček a tudíž vypustit více vlastních potomků do další generace.
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.
Takže to není jen o cukrování a světýlkách. Románky světlušek nesou i rizika. Tyto dospělé světlušky většinou nebývají kořistí, protože stejně jako jejich larvy dokáží vytvářet toxiny, které odpuzují ptáky a další hmyzožravce, jenže někde v průběhu času jistá skupina světlušek jaksi ztratila ten metabolický aparát, který je potřebný k vytváření vlastních ochranných toxinů. Tato evoluční chyba, která byla objevena mým kolegou Tomem Eisnerem, donutila tyto světlušky se rozsvítit a vyletět do noci se zrádným úmyslem. Přezdívky "femme fatales" jim dal můj další kolega Jim Lloyd, tyto samičky totiž našly způsob jak zacílit na samečky jiného druhu světlušek. Takže lov začíná predátorkou -- ta je ukázána vlevo dole -- kde samička poklidně sedí a naslouchá namlouvací konverzaci své plánované kořisti, takhle to může probíhat. Nejprve zabliká sameček coby kořist, "Miluješ mě?" Jeho vlastní samička odpoví, "Možná." Tak sameček zabliká znovu. Ale tentokrát se do odpovědi vplíží predátorka, která chytře napodobí přesně to, co mu jeho vlastní samička právě řekla. Predátorka nehledá lásku: hledá toxiny. Pokud je dobrá, může přilákat samečka dost blízko, aby na něj dosáhla a chňapla ho, on ale není právě lehká svačinka. Během další hodiny nechá samička samečka pomalu vykrvácet a nechá za sebou jen krvavé cáry. Neschopny vytváření vlastních toxinů se tyto samičky uchýlily k pití krve jiných světlušek, aby získaly ochranné chemikálie. Takže světluščí upírky, stvořené přirozeným výběrem.
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.
Ještě pořád se máme o světluškách co učit, ale zdá se, že mnohé příběhy zůstanou nepopsané, protože po celém světě populace světlušek vyhasíná. Hlavní viník: ztráta přirozeného prostředí. To se děje všude, pole a lesy, mangrovy a louky, které světlušky potřebují k přežití, podléhají lidskému vývoji a zástavbám.
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.
Je tu další problém: přemohli jsme temnotu, ale přitom jsme do noci uvolnili tolik světla navíc, že to narušuje životy jiných stvoření, a světlušky obzvlášť jsou citlivé na rušivá světla, protože zakrývá signály, které používají na hledání partnerů.
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.
A potřebujeme vlastně světlušky? Konec konců jsou jen titěrným kouskem zemské biodiverzity. Jenže pokaždé když vymizí jeden druh, je to jako zhasnout pokoj plný svíček jednu po druhé. Snad si nevšimnete, když několik prvních plamínků dohoří, ale nakonec zůstanete sedět v temnotě. Když už společně vytváříme planetární budoucnost, doufám, že dokážeme najít způsob, jak tato světýlka nechat dál zářit.
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.
Děkuji vám.
Thank you.
(Potlesk)
(Applause)