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.
Jako naukowiec, ale również jako człowiek, staram się być otwarta na cuda. Zdaje się, że Jason Webley nazwał to "dokładaniem się do tworzenia magii". Dobrze się więc składa, że jako biolożka, mogę zgłębiać życie prawdziwie cudownych stworzeń, które zamieszkują naszą planetę: świetlików. Wiem, że świetliki potrafią przywołać cudowne wspomnienia:
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.
dzieciństwo, wakacje, lub nawet inne prelekcje TED. A może coś takiego.
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.
Świat świetlików zaczął mnie kusić, kiedy byłam jeszcze na studiach. Pewnego wieczoru siedziałam w ogródku w Północnej Karolinie, gdy nagle, te bezszelestne iskierki wypełniły ciemność wokół mnie i zaczęłam się zastanawiać: W jaki sposób te istoty tworzą światło i po to to całe migotanie? Czy one tak ze sobą rozmawiają? A co się dzieje, kiedy ich światła gasną? Szczęśliwie odnalazłam odpowiedzi na niektóre te pytania podczas badań nad tym nocnym światem.
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.
Jeśli kiedykolwiek widzieliście świetliki, czy nawet tylko o nich czytaliście, to wiecie, że potrafią w magiczny sposób przekształcić zwyczajny krajobraz w coś ulotnego i nieziemskiego. I dzieje się tak wszędzie na świecie. Zobaczcie wzgórze w Smoky Mountains zmieniające się w żywą kaskadę świateł tworzoną przez upiorne "niebieskie duchy". A oto rzeka w Japonii podczas narodzin leniwie unoszących się światełek świetlików Genji. Albo drzewa namorzynowe w Malezji, które co noc obsypują się nie kwiatami, ale światłem tysięcy świetlików, mrugających wspólnie, w oszałamiającej synchronizacji. Te świetliste krajobrazy nadal wprawiają mnie w zachwyt i wypełniają magią naturalnego świata. Nadal nie mogę wyjść z podziwu, że tworzą je malutkie owady.
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.
Prywatnie, świetliki są urocze. Pełne charyzmy. Czci się je w sztuce oraz poezji od wieków. Podczas moich podróży spotkałam wielu mądrych ludzi, którzy twierdzili, że Bóg stworzył świetliki ku uciesze ludzi. Inne istoty również mogą je podziwiać. Myślę, że te wdzięczne owady są cudowne, ponieważ tak pięknie rozświetlają twórczą improwizację ewolucji. Kształt nadały im dwie potężne siły ewolucji: selekcja naturalna - walka o przetrwanie i selekcja seksualna, czyli walka o możliwość rozmnażania się. Dla maniaczki świetlików minione 20 lat to bardzo ekscytujący okres. Wraz z moimi studentami z Tufts University i współpracownikami dokonaliśmy wielu nowych odkryć na temat świetlików, o ich zalotach i współżyciu, o ich zdradach i morderstwach. Więc dzisiaj chcę się z wami podzielić tylko paroma historiami, z naszych wspólnych wypraw w ten ukryty świat.
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.
Świetliki należą do przepięknej i różnorodnej grupy owadów, do chrząszczy. Na całym świecie istnieje ponad 2 000 gatunków świetlików, a każdy z nich wykształcił odrębne sygnały zalotów, czyli różne sposoby znalezienia partnera. Około 150 milionów lat temu, świetliki prawdopodobnie wyglądały tak. Były aktywne w ciągu dnia i nie świeciły. Samce używały swoich fantastycznych czułek do wywąchiwania perfum samic. U innych gatunków świecą tylko samice. Są atrakcyjnie pulchne i nie mają skrzydeł, więc każdej nocy odbywają wspinaczkę i tlą się godzinami, aby zanęcić swych latających, choć ciemnych samców. U jeszcze innych obie płcie nęcą partnerów szybkimi, jasnymi błyskami. Tu, w Ameryce Północnej, mamy ponad 100 gatunków świetlików, które mają niezwykłą zdolność uwalniania energii ze swoich ciał w formie światła. Jak one to robią? Wydaje się, że to magia, ale bioluminescencyjne sygnały powstają ze starannie zgranych reakcji chemicznych, zachodzących w środku świetlikowej żarówki. Bohaterem jest enzym zwany lucyferazą, który podczas ewolucji odkrył sposób, by objąć swymi malutkimi ramionami jeszcze mniejszą cząstkę zwaną lucyferyną i stać się przez to tak podekscytowany, że wydziela światło. Niesamowite.
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.
Ale jak na tych jasnych światełkach skorzystali protoplaści świetlików? Odpowiedź znajdziemy, cofając się do czasów niemowlęcych. Gdy rosną, świetliki bardzo się zmieniają. Większą część życia, czyli około 2 lata, spędzają jako larwy. Ich głównym celem jako nastolatków jest jedzenie i wzrost. Światło świetlików pojawia się właśnie u młodzików. Każda larwa świetlika potrafi świecić, nawet jeśli nie robią tego jako dorośli. Ale po co tak zwracać na siebie uwagę?
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.
Wiemy, że larwy wytwarzają wstrętnie smakujące substancje pozwalające przetrwać długie dzieciństwo. Pierwotnie światło było ostrzeżeniem, jak neon "Uwaga! Toksyczne!" skierowany do drapieżników. Musiały minąć miliony lat zanim te jasne światełka stały się narzędziem komunikacji nie tylko odstraszającym drapieżników, ale również zachęcającym kochanków. Napędzane przez dobór płciowy, niektóre dorosłe świetliki, jak na przykład ten dumny samiec, wytworzyły nowy typ latarenki, która przeniosła ich zaloty na zupełnie nowy poziom. Dorosłe osobniki żyją tylko kilka tygodni i skupione są wyłącznie na seksie, czyli przekazaniu swoich genów następnym pokoleniom świetlików. Towarzyszymy więc temu samcowi, gdy razem z setkami innych samców popisuje się swoimi sygnałami godowymi. To niesamowite, że te świetlne pokazy, które podziwiamy tu i na całym świecie, są bezgłośnymi serenadami męskich świetlików. Wybłyskują w locie całą swoją miłość. Uważam to za szalenie romantyczne. Ale, gdzie w tym czasie są samice?
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.
Wylegują się na dole, przeglądając dostępne opcje. Mają ogromny wybór, więc mogą być bardzo wybredne. Gdy samica zobaczy błysk bardzo atrakcyjnego dla niej samca, zwraca do niego swą latarenkę i wysyła mu błysk zwrotny. To jakby mówiła "Zbliż się". Więc on podlatuje i mruga znowu. Jeśli ona nadal go lubi, nawiązują rozmowę. Te stworzenia wyrażają miłość w języku światła. Ale co dokładnie pociąga samice?
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.
Postanowiliśmy przeprowadzić świetlikowy sondaż. Testy na samicach przy użyciu lampek LED wykazały, że wolą one samców, których światło trwa dłużej. (Śmiech) (Brawa) Wiem, że się zastanawiacie, co sprawia, że samce są seksowne? Zobaczymy teraz co się dzieje, gdy gasną światła. Po pierwsze, odkrywamy, że gdy świetliki połączą się w parę,
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.
spędzają, że sobą całą noc. A gdy zajrzymy głębiej, by zobaczyć, co się dzieje, jesteśmy świadkami nowego zwrotu w seksie świetlików. Podczas współżycia samiec przekazuje samicy nie tylko swoją spermę, ale też ładunek składników odżywczych, nazywanych prezentem ślubnym. Zajrzyjmy do środka kopulującej pary. Widzimy wyraźnie podarunek, zaznaczony tu na czerwono, gdy przekazywany jest samicy. Prezent ten jest tak cenny, ponieważ składa się z protein, w które samice zaopatrują jajeczka. Więc samice szukają najlepszego prezentu, oceniając potencjalnych partnerów. Odkryliśmy, że samice przez błyski samców samice przewidują, który pan da im największy prezent, ponieważ dzięki niemu złożą więcej jaj, czyli wydadzą większą ilość potomstwa w przyszłe pokolenie.
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.
Więc to nie tylko słodycz i błyskotki. Miłość świetlików jest ryzykowna. Dorosłe świetliki rzadko zostają pożarte, ponieważ jako młode produkują toksyny odstraszające ptaki oraz inne drapieżniki. Jednak gdzieś po drodze jedna szczególna grupa świetlików straciła metaboliczny mechanizm potrzebny do wytwarzania obronnych toksyn. Ten ewolucyjny defekt, odkryty przez mojego kolegę Toma Eisnera, zmusił te świetliki, żeby używały rozświetlających noc lampek w zdradzieckim celu. Przydomek "femme fatale" nadał im inny mój kolega, Jim Lloyd. Te samice znalazły sposób na skuszenie samców innych gatunków świetlików. Polowanie zaczyna się, gdy drapieżnik, pokazany tu po lewej, przyczajony cichutko podsłuchuje romantyczne wyznania swojej upatrzonej zdobyczy. A wszystko może potoczyć się tak. Najpierw samiec mruga "Kochasz mnie?" Jego samica odpowiada "Być może". Więc on mruga znowu. Odpowiada mu jednak drapieżna samica, sprytnie naśladując mowę poprzedniczki. Ona nie szuka miłości, ona pragnie toksyn. Jeśli jest sprytna, zwabi samca na tyle blisko, żeby go chwycić. A nie jest on szybką przekąską. Przez następne kilka godzin bez pośpiechu będzie go wysysać, aż zostaną tylko krwawe szczątki. Nie mogąc wytworzyć własnych toksyn, te samice zmuszone są pić krew innych świetlików by zdobyć te substancje. Jak świecący wampir, stworzony przez naturalną selekcję. Świetliki kryją jeszcze wiele tajemnic,
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.
których być może nigdy nie odkryjemy, ponieważ populacja świetlików gaśnie. Główny winowajca: ginący ekosystem. Wszędzie, na polach i w lasach, w namorzynach i na łąkach, świetliki muszą ustąpić miejsca postępowi. Ponadto człowiek przezwyciężył ciemność,
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.
i tak rozświetlił noc, że zakłócił życie innych stworzeń. Świetliki są szczególnie wrażliwe na tę zmianę, bo zakłóca ona sygnały tak potrzebne do odnalezienia partnera. Ale po co nam świetliki?
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.
Przecież to tylko mała część ziemskiej różnorodności. Jednak, gdy ginie jakiś gatunek, to tak jakby w pokoju pełnym świec gasła jedna po drugiej. Nie zauważymy, kiedy zgaśnie pierwszy płomień, jednak w końcu ogarnia nas ciemność. Mam nadzieję, że pracując wspólnie nad przyszłością planety, znajdziemy sposób, żeby te światełka nigdy nie zgasły.
Thank you.
Dziękuję
(Applause)
(Brawa)