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.
Como cientista, e também como ser humano, tenho tentado tornar-me suscetível à maravilha. Acho que a noite passada Jason Webley chamou-lhe "conspirando para fazer parte da magia." É uma sorte que a minha carreira como bióloga me permita mergulhar profundamente na vida de algumas criaturas verdadeiramente maravilhosas que partilham o nosso planeta: os pirilampos.
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.
Sei que, para muitos de nós, os pirilampos podem trazer muitas boas recordações: a infância, o verão, até outras palestras TED. Talvez qualquer coisa destas.
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.
A minha fascinação pelo mundo dos pirilampos começou quando eu estava no liceu. Uma noite, estava eu sentada no meu quintal na Carolina do Norte quando, de repente, estas cintilações silenciosas surgiram à minha volta. Comecei a perguntar-me: Como é que estas criaturas fazem luz, e o que é toda esta cintilação? Estão a conversar uns com os outros? O que acontece depois de as luzes se apagarem? Tive suficiente sorte para responder a algumas destas perguntas, à medida que explorei esse mundo noturno.
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.
Agora, se vocês já viram ou já ouviram falar de pirilampos, sabem como eles podem tranformar magicamente a nossa paisagem quotidiana numa coisa etérea e do outro mundo. Isto acontece em todo o globo, como nesta encosta em Smoky Mountains que eu vi transformada numa cascata viva de luz pelos brilhos estranhos desses fantasmagóricos pirilampos azuis, ou num rio à beira da estrada que visitei no Japão, que parecia gerar lentas cintilações flutuantes desses pirilampos de Genji. Ou na Malásia, nas árvores de mangue onde assisti a uma floração noturna, não de flores, mas de luzes de milhares — clic! clic! — de pirilampos, todos a cintilar ao mesmo tempo numa sincronia impressionante. Estas paisagens luminosas ainda me enchem de admiração, e mantêm-me ligada à magia do mundo natural.
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.
Acho que é surpreendente que sejam criadas por estes pequenos insetos. Pessoalmente, os pirilampos são encantadores. São carismáticos. Têm sido celebrados na arte e na poesia ao longo de séculos. Como tenho viajado à volta do mundo, conheci muitas pessoas profundas que me disseram que Deus pôs os pirilampos na Terra para que os humanos os desfrutem. Outras criaturas também os podem desfrutar. Acho que esses insetos graciosos são realmente milagrosos porque iluminam tão maravilhosamente a improvisação criativa da evolução. Foram moldados por duas poderosas forças evolutivas: a seleção natural, a luta pela sobrevivência e a seleção sexual, a luta por uma oportunidade reprodutiva. Para uma viciada em pirilampos, os últimos vinte anos têm sido uma jornada excitante. Juntamente com os meus alunos na Universidade Tufts e com outros colegas, temos feito muitas descobertas sobre os pirilampos, a sua parada nupcial e a sua vida sexual, as suas traições e assassínios. Portanto, gostaria de partilhar convosco algumas histórias que recolhemos nas nossas aventuras coletivas neste mundo escondido.
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.
Os pirilampos pertencem a um grupo muito bonito e variado de insetos, os besouros. Há no mundo, mais de 2000 espécies de pirilampos, que desenvolveram sinais muito variados de parada nupcial, ou seja, diferentes maneiras de encontrar e atrair parceiros. Há cerca de 150 milhões de anos, os primeiros pirilampos tinham provavelmente, este aspeto. Voavam de dia e não se iluminavam. Em vez disso, os machos usavam as suas fantásticas antenas para farejar perfumes emitidos pelas fêmeas. Noutros pirilampos, somente as fêmeas se iluminam. São atraentemente gordas e não têm asas, por isso, todas as noites, sobem a poleiros e brilham vivamente durante horas para atrair os machos voadores, que não têm luz. Noutros pirilampos, ambos os sexos usam cintilações luminosas e rápidas para encontrar os seus pares. Aqui na América do Norte, temos mais de cem tipos diferentes de pirilampos que têm a extraordinária capacidade de irradiar energia para fora dos seus corpos, sob a forma de luz. Como é que eles fazem isso? Parece totalmente mágico, mas esses sinais bioluminescentes surgem de reações químicas cuidadosamente orquestradas que acontecem dentro da lanterna do pirilampo. A estrela principal é uma enzima chamada luciferase que, no decurso da evolução, descobriu uma maneira de envolver nos seus bracinhos uma molécula ainda menor chamada luciferina, que, durante o processo, fica tão excitada que acaba por emitir luz. Incrível!
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.
Como é que estas luzes brilhantes podem ter beneficiado alguns desses proto-pirilampos? Para responder a esta pergunta, precisamos de voltar ao álbum de família para algumas fotos de bebés. Os pirilampos reinventam completamente os seus corpos à medida que crescem. Gastam uma boa parte da sua vida até aos dois anos, nesta forma larval. O seu principal objetivo, tal como os adolescentes, é comer e crescer. A luz do pirilampo formou-se inicialmente nestes jovens. Todas as larvas de pirilampos podem iluminar-se mesmo quando em adultos não podem.
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.
Mas, para que serve ser tão vistoso? Sabemos que esses jovens produzem químicos de sabor desagradável que os ajuda a sobreviver na sua longa infância. Pensamos que as luzes surgiram inicialmente como um aviso, um sinal de néon que diz: "Tóxico! Afasta-te!" a qualquer possível predador. Demorou muitos milhões de anos antes que essas luzes brilhantes evoluíssem num inteligente instrumento de comunicação que podia ser usado, não só para afastar possíveis predadores, mas também para atrair possíveis parceiros. Impulsionados agora pela seleção sexual alguns pirilampos adultos, como este macho orgulhoso, desenvolveram uma pequena lanterna que brilha no escuro que os permitirá levar a sua parada nupcial a um novo nível. Estes adultos só vivem umas semanas, e agora estão concentrados única e exclusivamente no sexo, ou seja, em impulsionar os seus genes para a geração seguinte de pirilampos. Podemos seguir este macho até ao campo enquanto ele se junta a centenas de outros machos que estão todos a mostrar os seus novos sinais de parada nupcial. É incrível pensar que as exibições luminosas que admiramos, aqui e em qualquer lugar no mundo, são, na verdade, canções de amor silenciosas de pirilampos machos. Estão a voar e a cintilar os seus corações. Continuo a achar isso muito romântico.
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.
Entretanto, onde estão todas as fêmeas? Bem, estão-se a espreguiçar lá em baixo a avaliar as suas opções. Têm muitos machos por onde escolher e essas fêmeas são muito exigentes. Quando uma fêmea vê uma cintilação de um macho especialmente atraente, aponta a sua lanterna na direção dele e responde com outra cintilação. É o seu sinal "vem cá". Voa para mais perto e ele cintila de novo. Se ela ainda gostar dele, iniciam uma conversa. Estas criaturas demonstram o seu amor na linguagem da luz.
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.
O que é que essas fêmeas consideram "sexy"? Decidimos fazer uma sondagem de opinião aos pirilampos para descobrir isso. Quando testámos fêmeas, usando pisca-piscas LED, descobrimos que elas preferem machos que têm cintilações mais duradouras. (Risos) (Aplausos) Sei que vocês estão a interrogar-se: "O que é que dá a esses machos o seu 'sex appeal'"? Vamos ver o que acontece quando as luzes se apagam.
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.
A primeira coisa que descobrimos é que, quando um macho e uma fêmea se relacionam assim, permanecem juntos toda a noite. Quando olhámos para dentro para ver o que podia estar a acontecer, descobrimos um elemento novo surpreendente no sexo dos pirilampos. Enquanto acasalam o macho está ocupado a dar à fêmea o seu esperma mas também um pacote cheio de nutrientes, chamado o presente nupcial. (Risos) Podemos ampliar para ver mais de perto este acasalamento. Podemos ver o presente — mostrado aqui a vermelho — no momento em que é passado do macho para a fêmea. O que torna este presente tão valioso é que está cheio de proteínas que a fêmea usará para alimentar os seus ovos. As fêmeas estão de olhos nesse prémio quando avaliam um possível companheiro. Descobrimos que as fêmeas usam os sinais de luzes dos machos para tentar prever quais os machos que têm o maior presente a oferecer, porque este valioso presente ajuda a fêmea a pôr mais ovos e, assim, a garantir uma prole maior para a geração seguinte.
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.
Mas nem tudo é carinho e luz. O romance do pirilampo é arriscado. Na sua maioria, esses pirilampos adultos não são comidos porque, tal como os jovens, podem produzir toxinas que são repelentes para os pássaros e outros insetívoros. Mas, em determinada altura, um grupo especial de pirilampos perdeu o mecanismo metabólico necessário para fazer as suas toxinas protetoras. Esta falha evolutiva, que foi descoberta pelo meu colega Tom Eisner, tem levado esses pirilampos a usar as suas luzes brilhantes à noite com uma intenção traiçoeira. Batizadas de "femmes fatales" por Jim Lloyd, outro colega, estas fêmeas descobriram como apanhar os machos de outras espécies de pirilampos. A caça começa com a predadora — mostrada aqui à esquerda em baixo — sentada muito quieta e à escuta da conversa da parada nupcial da presa que escolheu. Eis como poderá acontecer: Primeiro o macho cintila: "Gostas de mim?" A namorada dele responde: "Talvez." Ele cintila novamente. Mas, desta vez, a predadora intervém numa resposta que imita habilidosa e exatamente o que a outra fêmea disse. Não está à procura de amor; está à procura de toxinas. Se for boa, pode atraí-lo suficientemente perto para alcançá-lo e agarrá-lo. E ele não é só uma refeição ligeira. Durante a hora seguinte, ela lentamente suga o macho, deixando apenas alguns restos sangrentos. Incapaz de fazer as suas toxinas, essas fêmeas recorrem a beber o sangue de outros pirilampos para obter esses químicos protetores. Portanto, uma pirilampo vampira, criada pela seleção natural.
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.
Ainda temos muito a aprender a respeito dos pirilampos, mas provavelmente muitas histórias ficarão por contar porque, por todo o mundo, há populações de pirilampos a apagar-se. O principal culpado: perda de "habitat". Praticamente em toda a parte, os campos e forestas, os manguezais e os prados, de que os pirilampos precisam para sobreviver, estão a dar lugar ao desenvolvimento e à expansão.
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.
E há outro problema: vencemos a escuridão mas, nesse processo, espalhamos tanta luz na noite que perturba a vida de outras criaturas. Os pirilampos são especialmente sensíveis à poluição luminosa porque obscurece os sinais que eles usam para encontrar os seus parceiros.
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.
Precisamos mesmo dos pirilampos? Afinal, são somente um pedacinho da biodiversidade terrestre. No entanto, cada vez que desaparece uma espécie é como extinguir um quarto cheio de velas, uma a uma. Podemos não notar quando se extinguem as primeiras chamas mas, por fim, ficamos presos na escuridão. À medida que trabalhamos juntos para criar um futuro planetário, espero que possamos encontrar uma maneira de manter essas luzes brilhantes a brilhar.
Thank you.
Obrigada.
(Applause)
(Aplausos)