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.
Als wetenschapper, en ook als mens, probeer ik mezelf open te stellen voor verwondering. Volgens mij noemde Jason Webley het gisteravond "samenzweren om deel te zijn van de magie." Het komt dus goed uit dat mijn carrière als bioloog me de kans geeft diep in de levens te duiken van enkele wonderbaarlijke wezens met wie we onze planeet delen: vuurvliegjes.
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.
Voor velen van jullie zullen vuurvliegjes heel mooie herinneringen oproepen: kinderjaren, zomer, zelfs andere TED Talks. Misschien zoiets als dit.
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.
Ik raakte voor het eerst geïnteresseerd in vuurvliegjes toen ik nog studeerde. Op een avond zat ik in mijn achtertuin in North Carolina, toen er plotseling overal om mij heen geluidloze vonkjes opstegen. Ik vroeg me af, hoe maken deze beestjes licht? En hoe zit het met al dat geflits? Praten ze met elkaar? En wat gebeurt er als het licht uitgaat? Ik heb een aantal van deze vragen kunnen beantwoorden in mijn onderzoek naar deze nachtelijke wereld. Als je ooit vuurvliegjes hebt gezien
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.
of van vuurvliegjes hebt gehoord, dan weet je hoe ze op magische wijze een alledaags landschap kunnen veranderen in iets hemels en bovenaards. Dit komt over de hele wereld voor, zoals op deze heuvel in de Smoky Mountains die ik zag veranderen in een levende waterval van licht door de spookachtige gloed van deze 'blue ghost' vuurvliegjes. Of een rivier langs een weg in Japan die het leven schenkt aan de trage, drijvende flitsen van deze Genji vuurvliegjes. Of in Maleisië, waar ik 's nachts mangrovebomen zag bloeien. Niet met bloemen, maar met de lichtjes van duizenden -- bliep! bliep! -- vuurvliegjes die wonderbaarlijk synchroon samen knipperden. Deze lichtgevende landschappen vervullen me nog steeds met verwondering. Ze houden me in contact met de magie van de natuurlijke wereld.
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.
Ik vind het verbazingwekkend dat ze worden gemaakt door deze kleine insecten. Van dichtbij zijn vuurvliegjes betoverend. Ze zijn charismatisch. Ze worden al eeuwen geprezen in de kunsten en in poëzie. Tijdens mijn reizen heb ik veel mensen ontmoet die me vertelden dat God de vuurvliegjes heeft geschapen voor het genot van de mens. Andere wezens kunnen ook plezier van ze hebben. Ik vind dat deze elegante insecten werkelijk wonderbaarlijk zijn, omdat ze zo mooi een licht werpen op de vindingrijke improvisatie van de evolutie. Ze zijn gevormd door twee sterke evolutionaire krachten: natuurlijke selectie, de strijd om te overleven, en seksuele selectie, de strijd om voortplantingskansen. Voor een vuurvliegjesverslaafde zijn de afgelopen 20 jaar een behoorlijk spannende tijd geweest. Samen met mijn studenten van de Tufts University en andere collega's hebben we veel nieuwe ontdekkingen over vuurvliegjes gedaan: hun baltsgedrag en seksleven, hun daden van verraad en moord. Vandaag wil ik een paar verhalen met jullie delen die we hebben verzameld tijdens onze gezamenlijke avonturen in deze verborgen wereld. Vuurvliegjes behoren tot een erg mooie
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.
en diverse groep insecten: kevers. Wereldwijd bestaan er meer dan 2.000 soorten vuurvliegjes. Zij hebben bijzonder uiteenlopende paringssignalen ontwikkeld, dat wil zeggen, verschillende manieren om een partner te vinden. Ongeveer 150 miljoen jaar geleden zagen de allereerste vuurvliegjes er vermoedelijk zo uit. Ze vlogen overdag en ze gaven geen licht. In plaats daarvan gebruikten de mannetjes hun fantastische antennes om de geur van hun vrouwtjes op te pikken. Bij andere vuurvliegjes geven alleen de vrouwtjes licht. Ze zijn aantrekkelijk mollig en hebben geen vleugels. Elke avond klimmen ze naar een hoge plek waar ze urenlang een heldere gloed afgeven om vliegende, maar onverlichte, mannetjes aan te trekken. Bij wéér andere vuurvliegjes gebruiken beide geslachten snelle, heldere flitsen om een partner te vinden. Hier in Noord-Amerika zijn er meer dan honderd verschillende soorten vuurvliegjes die de bijzondere gave hebben om hun lichaamsenergie uit te stralen in de vorm van licht. Hoe doen ze dat? Het lijkt compleet magisch, maar deze bioluminescente signalen komen voort uit zorgvuldig georkestreerde chemische reacties in de vuurvliegjeslantaarn. De hoofdrol is weggelegd voor een enzym genaamd luciferase, dat er in de loop van de evolutie in is geslaagd zijn kleine armpjes om een nog kleiner molecuul heen te slaan, genaamd luciferin. Daarbij raakt hij zo opgewonden dat hij licht afgeeft. Ongelooflijk.
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.
Hoe kan dit heldere licht een proto-vuurvliegje voordeel hebben geboden? Om deze vraag te beantwoorden, moeten we terugbladeren in het familiealbum naar wat babyfoto's. Vuurvliegjes vinden hun lichaam volledig opnieuw uit tijdens de groei. Het grootste deel van hun leven -- tot twee jaar lang -- brengen ze door als larve. Hun hoofddoel, net als mijn tieners, is eten en groeien. Het licht van vuurvliegjes ontstond in deze jongen. Elke vuurvliegjeslarve kan oplichten, zelfs als hun volwassen vorm dat niet kan.
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.
Wat heeft het voor zin om zo op te vallen? We weten dat deze jongens vies smakende chemische stofjes aanmaken die ze helpen hun lange jeugd te overleven. We denken dat deze lichten ontstonden als een waarschuwing, een neonbord waarop staat: 'Giftig! Blijf uit mijn buurt!' in de ogen van mogelijke roofdieren. Het duurde vele miljoenen jaren voor deze heldere lichten een slim communicatiemiddel waren geworden dat niet alleen kon worden gebruikt om roofdieren af te weren, maar ook om mogelijke partners te lokken. Nu gedreven door seksuele selectie ontwikkelden sommige volwassenen, zoals dit trotse mannetje, een blinkend nieuwe lantaarn die licht geeft in het donker, zodat hun baltsgedrag naar een hoger niveau werd getild. Deze volwassen dieren leven maar een paar weken en zijn volledig gericht op seks, op het doorgeven van hun genen aan de volgende generatie vuurvliegjes. We kunnen dit mannetje volgen in het veld, waar hij zich voegt bij honderden andere mannetjes die allemaal lopen te pronken met hun nieuwe baltssignalen. Het is verbazingwekkend dat de lichtshow die wij zo bewonderen, hier en over de hele wereld, in feite de geluidloze liefdesliedjes zijn van mannelijke vuurvliegjes. Ze vliegen en flitsen dat het een aard heeft. Ik vind het nog steeds heel romantisch.
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.
Maar waar zijn ondertussen alle vrouwtjes? Zij hangen lager rond en bekijken hun mogelijkheden. Er is ruime keuze in mannetjes en deze vrouwtjes blijken ontzettend kieskeurig te zijn. Wanneer een vrouwtje een flits ziet van een bijzonder aantrekkelijk mannetje, richt ze haar lantaarn in zijn richting en stuurt hem een flits terug. Dat is haar 'kom naderbij'-teken. Dus hij vliegt dichterbij en flitst nogmaals. Als ze hem nog steeds leuk vindt, beginnen ze een gesprek. Deze wezens verklaren hun liefde in de taal van het licht. Wat vinden deze vrouwtjes nou precies sexy?
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.
We besloten wat opiniepeilingen te doen om daar achter te komen. Toen we knipperende LED-lichtjes op de vrouwtjes uitprobeerden, ontdekten we dat ze een voorkeur hebben voor mannetjes die langere flitsen geven. (Gelach) (Applaus) Je vraagt je vast af hoe de mannetjes aan hun sexappeal komen. Nu krijgen we te zien wat er gebeurt wanneer de lichten uitgaan.
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.
Het eerste wat we ontdekten is dat wanneer een mannetje en een vrouwtje het aanleggen, ze de hele nacht bij elkaar blijven. Toen we binnenin gingen kijken om te zien wat er gebeurde, ontdekten we iets verrassends over vuurvliegjesseks. Terwijl ze paren geeft het mannetje het vrouwtje niet alleen zijn sperma, maar ook een pakketje gevuld met voedingsstoffen, dat een bruidsgeschenk wordt genoemd. We kunnen inzoomen en dieper in dit parende stel kijken. We kunnen het geschenk zien -- hier in het rood aangegeven -- terwijl het wordt overgegeven van het mannetje naar het vrouwtje. Wat dit geschenk zo waardevol maakt, is dat het vol zit met eiwitten dat het vrouwtje zal gebruiken om haar eitjes mee te voorzien. Dit is dus waar het de vrouwtjes om te doen is wanneer ze potentiële partners de maat nemen. We ontdekten dat vrouwtjes de flitssignalen gebruiken om te voorspellen welke mannetjes de grootste geschenken te bieden hebben, omdat deze 'bling' de vrouwtjes in staat stelt meer eitjes te leggen en uiteindelijk meer eigen kroost de volgende generatie in te sturen.
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.
Het is niet een en al beminnelijkheid. Vuurvliegjesromantiek is riskant. De meeste volwassen vuurvliegjes worden niet opgegeten, omdat ze, net als hun jeugdige versies, giftige stoffen kunnen maken die vogels en andere insecteneters afstoten. Maar ergens onderweg is een specifieke groep vuurvliegjes op de een of andere manier het stofwisselingsmechanisme verloren dat ze nodig hebben om beschermingsgif te maken. Deze evolutionaire fout, die is ontdekt door mijn collega Tom Eisner, heeft ertoe geleid dat deze vuurvliegjes hun heldere lichtjes mee de nacht in nemen met kwade bedoelingen. Deze 'femme fatales', zo genoemd door Jim Lloyd, een andere collega, hebben een manier gevonden om de mannetjes van andere vuurvliegjessoorten te misleiden. De jacht begint met het roofdier. Zij is hier linksonder te zien. Ze zit stilletjes de baltsgesprekken van haar beoogde prooi af te luisteren. Zo zou het kunnen gaan. Eerst flitst het prooimannetje: "Hou je van me?" Zijn eigen vrouwtje antwoordt: "Misschien." En dus flitst hij opnieuw. Maar deze keer geeft het roofdier een antwoord dat precies lijkt op wat het andere vrouwtje net heeft gezegd. Ze is niet op zoek naar de liefde; ze is op zoek naar gifstoffen. Als ze goed is, kan ze zo het mannetje voldoende dichtbij lokken om hem te grijpen. Hij is niet slechts een licht hapje. Gedurende het volgende uur zuigt ze langzaam al het bloed uit dit mannetje en blijven er alleen wat bloederige resten over. Omdat ze zelf geen gifstoffen kunnen maken, nemen deze vrouwtjes hun toevlucht tot het drinken van het bloed van andere vuurvliegjes om deze beschermende stoffen binnen te krijgen. Een vuurvliegjesvampier dus, mogelijk gemaakt door natuurlijke selectie.
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.
Er is nog veel dat we niet weten over vuurvliegjes, maar het lijkt erop dat veel verhalen nooit verteld zullen worden, want vuurvliegjespopulaties over de hele wereld doven uit. De belangrijkste boosdoener: verlies van habitat. Nagenoeg overal moeten de velden en bossen, de mangroves en weiden die vuurvliegjes nodig hebben, wijken voor stadsuitbreiding en nieuwbouw.
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.
Er is nog een ander probleem: we hebben het duister overwonnen, maar ondertussen sturen we zoveel extra licht de nacht in dat het leven van andere wezens wordt verstoord. Vuurvliegjes zijn erg gevoelig voor lichtvervuiling, omdat het de signalen hindert die zij gebruiken om een partner te vinden.
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.
Hebben we vuurvliegjes wel echt nodig? Ze zijn immers maar een klein onderdeeltje van de biodiversiteit op Aarde. Maar elke keer dat een soort uitsterft, is als het doven van een kamer vol kaarsen, één voor één. Het valt misschien niet op wanneer de eerste vlammetjes uitdoven, maar uiteindelijk blijf je achter in het donker. Terwijl we samenwerken aan een toekomst voor onze planeet, hoop ik dat we een manier kunnen vinden om deze heldere lichten te laten schijnen.
Thank you.
Dankjewel.
(Applause)
(Applaus)