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.
Là một nhà khoa học đồng thời là một con người, tôi muốn mình trở nên nhạy cảm với những điều kì diệu. Tôi nghĩ rằng Jason Webley khi xưa đã gọi nó là "thỏa hiệp để trở thành một phần của phép màu" Vậy nên, sự nghiệp là một nhà sinh học đã cho phép tôi mở hồn với cuộc sống của một trong những sinh vật đẹp nhất chung sống với ta trên trái đất này: đom đóm.
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.
Với nhiều người trong số các bạn, tôi biết đom đóm có thể khơi dậy nhiều kỷ niệm về ấu thơ, về kì nghỉ hè, thậm chí về cả những bài nói chuyện của TED. Hay về những cái lọ tựa thế này.
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.
Sự say mê về thế giới của đom đóm bắt đầu khi tôi còn ở trường đại học. Một đêm nọ khi đang ngồi trong vườn nhà ở Bắc Carolina đột nhiên, những đốm sáng lặng lẽ kia hiện lên xung quanh tôi. Tôi chợt nghĩ: Làm thế nào những con vật đó lại phát sáng, và đốm sáng kia để làm gì? Trò chuyện với nhau ư? Chuyện gì sẽ xảy ra khi những đóm đèn ấy tắt? Tôi may mắn tìm thấy câu trả lời cho một vài trong số những câu hỏi trên khi tìm hiểu về giới động vật.
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.
Nếu bạn đã từng thấy hay đã từng nghe về đom đóm, bạn sẽ biết được điều kì diệu mà nó đem lại biến thế giới bình thường của ta thành chốn thiên đường, ở mọi khắp nơi trên thế giới, như khu vực sườn núi Smoky, đã hoá thành một dòng suối sáng nhờ ánh sáng ảo diệu từ những con đom đóm xanh, Hay khu đường mòn ven sông ở Nhật Bản khi mà những đốm sáng chập chờn, lập lờ hiện ra từ những con đom đóm Genji, hay ở Malaysia, những cây đước nở ra hằng đêm, không phải những bông hoa, mà là thứ ánh sáng của hàng ngàn con đom đóm, nhấp nháy với sự đồng điệu đáng ngạc nhiên. Những miền chiêm trũng được thắp sáng này vẫn làm tôi kinh ngạc và giữ cho tôi kết nối với sự diệu kỳ của thế giới tự nhiên.
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.
Thật tuyệt vời khi ánh sáng đó được tạo ra bởi chính những sinh vật nhỏ bé này. Vẻ bề ngoài của đom đóm rất quyến rũ. Chúng hấp dẫn ta. Chúng được tôn vinh trong hội họa và thi ca hằng thế kỷ. Đi vòng quanh thế giới, tôi đã gặp nhiều người sâu sắc họ nói với tôi rằng Chúa đã gửi đom đóm xuống Trái Đất cho con người và những sinh vật khác có thể chiêm ngưỡng. Tôi nghĩ sinh vật duyên dáng này là phép nhiệm màu có thực bởi chúng phát ra thứ ánh sáng tuyệt đẹp, bản ứng tấu đầy sáng tạo của tạo hóa. Chúng được tạo thành từ hai quy luật tiến hóa đầy quyền năng. chọn lọc tự nhiên, đấu tranh để sinh tồn, và chọn lọc giới tính, đấu tranh cho cơ hội được sinh sôi. Là một người quan sát đom đóm, 20 năm qua quả là một chặng đường thú vị. Cùng với những học sinh của mình tại Đại học Tufts và các đồng sự, chúng tôi đã có nhiều khám phá về đom đóm Quá trình ve vãn và đời sống tình dục, sự phản bội và tội lỗi của chúng. Tôi muốn chia sẻ với các bạn hôm nay một vài câu chuyện mà chúng tôi đã thu thập được từ những chuyến thám hiểm của mình vào thế giới bị khỏa lấp này.
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.
Đom đóm thuộc một nhóm côn trùng rất đẹp và đa dạng, nhóm Bọ. Trên thế giới, có trên 2000 loài đom đóm các loài này ngày càng tiến hóa đa dạng về mặt tín hiệu sinh sản, hay nói cách khác, các hình thức để tìm và hấp dẫn bạn tình. Khoảng 150 nghìn năm trước, con đom đóm đầu tiên có lẽ giống thế này. Chúng bay vào ban ngày và hoàn toàn không phát sáng. Thay vào đó, con đực dùng râu để định vị mùi hương tỏa ra từ con cái. Với các loài đom đóm khác, chỉ có con cái phát sáng. Chúng tròn trịa và không có cánh, hằng đêm, chúng trèo lên nhành cây phát sáng trong nhiều giờ để thu hút bạn tình, những con đực biết bay, nhưng lại không phát sáng. Ở các loài khác, cả con đực và cái đều sử dụng ánh sáng nhấp nháy để tìm bạn tình. Hiện nay ở Bắc Mỹ, có đến hơn 100 loài đom đóm có khả năng phát ra năng lượng từ chính cơ thể chúng dưới dạng ánh sáng. Chúng làm điều đó như thế nào? Như là phép màu, tín hiệu phát sáng sinh học này được tạo thành từ các phản ứng hóa học xảy ra bên trong bụng đom đóm. Nhân tố chính ở đây là một enzim hình sao có tên luciferase, Trong quá trình tiến hóa, nó bao bọc các cánh nhỏ của mình quanh một phân tử nhỏ hơn có tên là luciferin, trong quá trình đó nó trở nên hưng phấn và sản sinh ra ánh sáng. Thật kì diệu.
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.
Nhưng làm thế nào thứ ánh sáng này có lợi cho đom đóm ? Để trả lời, ta cần lật lại trong album gia đình một vài hình em bé đom đóm. Đom đóm tạo mới hoàn toàn cơ thể khi lớn lên. Phần lớn cuộc đời chúng, , kéo dài cho đến 2 năm diễn ra trong cơ thể ấu trùng này. Mục đích của quá trình, giống như thời niên thiếu là ăn và lớn lên. Ánh sáng của đom đóm bắt nguồn từ chính giai đoạn thiếu thời này. Mọi ấu trùng đom đóm đều phát sáng ngay cả khi con trưởng thành không thể.
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.
Nhưng mục đích của việc "làm chuyện để ý" này là gì ? Ta biết rằng đom đóm con tạo ra một hợp chất khó ngửi giúp chúng sống sót qua thời thiên thiếu vì vậy, ta cho rằng ánh sáng này được dùng như đèn neon báo hiệu: " Có độc! Hãy tránh xa" gửi đến tất cả những kẻ săn mồi tiềm ẩn. Phải mất hàng ngàn năm trước khi thứ ánh sáng rực rỡ đó phát triển thành một công cụ liên lạc hữu dụng được dùng không chỉ để xua đuổi kẻ thù mà còn để quyến rũ bạn tình tương lai. Được chi phối bởi chọn lọc giới tính, một số con đom đóm trưởng thành như con đực kiêu hãnh này phát triển một loại đèn phát sáng mới, giúp chúng ve vãn bạn tình hiệu quả hơn hẳn. Những con trưởng thành này chỉ sống vài tuần, và chúng giờ chỉ quan tâm đến sinh sản nhằm di truyền bộ gen cho thế hệ sau. Hãy theo chân con đực này ra cánh đồng nơi nó hòa cùng hàng trăm con đực khác phát đi tín hiệu giao phối của mình. Thật tuyệt vời khi nghĩ rằng màn trình diễn ánh sáng mà ta hằng ngưỡng mộ nơi đây và trên khắp địa cầu thực tế là bài ca tình yêu tĩnh lặng của đom đóm đực. Chúng bay và phát sáng trái tim mình. Tôi vẫn thấy điều đó thật lãng mạn.
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.
Nhưng trong lúc đó, con cái ở đâu? Chúng dạo ở bên dưới, quan sát các lựa chọn. Chúng có nhiều con đực để chọn lựa, và những con cái hóa ra rất kén chọn. Khi một con cái nhìn thấy ánh đèn từ một con đực đặc biệt hấp dẫn, nó sẽ hướng đèn của mình về đối phương và ra đèn đáp lại. Đây là tín hiệu "lại gần hôn em" của cô ta. Cậu chàng tiến lại và nháy đèn đáp trả. Nếu con cái vẫn thích nó, chúng sẽ bắt đầu một cuộc trò chuyện. Loài sinh vật này nói lên tình yêu bằng ngôn ngữ ánh sáng.
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.
Vậy thì những yếu tố nào mà con cái cho là "quyến rũ"? Chúng tôi đã tiến hành một số buổi biểu quyết cho đom đóm. Khi kiểm tra đom đóm cái bằng đèn LED, chúng tôi phát hiện con cái thích các con đực nhấp nháy lâu hơn. ( Vỗ tay) Tôi biết các bạn đang tự hỏi, điều gì làm những con đực này hấp dẫn ? Giờ hãy xem điều gì sẽ diễn ra khi ánh đèn này tắt. Điều đầu tiên ta nhận ra
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.
là một khi con đực và con cái kết đôi, chúng sẽ bên nhau cả đêm dài, khi nhìn vào bên trong xem chuyện đang diễn ra, ta phát hiện sự biến đổi bất ngờ trong tình dục của đom đóm. Khi giao hợp, con đực gửi cho con cái không chỉ tinh trùng mà còn một túi chất dinh dưỡng như là quà cưới. Ta có thể quan sát kĩ hơn cặp giao phối này. Ta có thể thấy món qua đó- Nó có màu đỏ trong hình này- khi được chuyển từ con đực sang con cái. Thứ làm món quà này cực quý giá là bởi nó chứa đầy protein thứ mà con cái dùng để nuôi dưỡng trứng. Vì vậy, con cái rất để tâm đến phần thưởng này khi đánh giá con đực tiềm năng. Chúng tôi phát hiện con cái dựa vào tín hiệu của con đực để dự đoán con đực nào có túi quà lớn nhất vì thứ quý giá này giúp con cái đẻ nhiều trứng hơn và cuối cùng là sinh ra nhiều con hơn cho thế hệ tiếp sau.
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.
Không chỉ có ngọt ngào và ánh sáng. Tình yêu của đom đóm còn mang đầy rủi ro. Đom đóm trưởng thành thường không dễ bị xơi tái vì như thời niên thiếu chúng có thể sản xuất hợp chất có mùi khó chịu đối với chim và các loài ăn côn trùng khác, nhưng trong quá trình sống, một nhóm đóm đóm nào đó mất đi bộ máy chuyển hoá cần có để sản xuất ra hoạt chất bảo vệ. Sai sót của tạo hóa này được đồng nghiệp của tôi Tom Eisner phát hiện ra, đã khiến những con đom đóm chiếu ánh sáng rực rỡ vào bầu trời với ý định bất chính. Được một đồng nghiệp khác, Jim Lloyd, dịch là "người đàn bà quyến rũ" các con cái này tìm cách nhắm đến con đực khác loài. Cuộc săn bắt đầu với kẻ săn mồi con cái này ở góc dưới bên trái, nằm lặng lẽ và nghe lỏm cuộc đối thoại tình yêu của con mồi tương lai, và đây là điều có thể diễn ra Đầu tiên, con mồi đực nhấp nháy :"Em có yêu anh không?" Con cái của nó đáp lại: "Có lẽ." Vậy nên cậu chàng nháy sáng lại. Nhưng lần này, kẻ đi săn tuồn vào câu trả lời lặp lại một cách thông minh và chính xác lời con cái kia vừa nói. Con cái này không tìm tình yêu, nó tìm chất độc. Nếu xuất sắc, cô ta có thể lừa con đực lại đủ gần để vươn ra và tóm lấy nó, và con đực đâu chỉ là bữa ăn nhẹ. Vài giờ tiếp theo, cô ả chậm rãi hút máu con mồi chừa lại vài vệt máu. Không có khả năng tạo ra chất độc của riêng mình, những con cái này chỉ có lựa chọn là hút máu những con đom đóm khác để lấy các hóa chất bảo vệ này. Thế nên, một con đom đóm ma-cà-rồng, được sinh ra dựa trên chọn lọc tự nhiên.
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.
Vẫn có nhiều điều để học từ đom đóm nhưng có vẻ còn rất nhiều câu chuyện chưa kể, bởi trên thế giới, số lượng đom đóm đang giảm dần. Nguyên nhân chính là do: mất môi trường sinh sống Khắp nơi, đồng bằng và rừng rừng ngập mặn và đồng cỏ, nơi ở của đom đóm đang bị loại bỏ để phục vụ cho phát triển và đô thị hóa.
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.
Một vấn đề khác: ta chinh phục bóng tối, cùng với việc thêm vào quá nhiều ánh sáng cho bầu trời làm gián đoạn sự sống của các loài khác, đom đóm cực kỳ nhạy cảm với ô nhiễm ánh sáng bởi nó che lấp ánh sáng mà đom đóm dùng để tìm bạn tình.
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.
Ta có thực sự cần đom đóm? Rốt cuộc thì, ta chỉ là một mẩu nhỏ của sinh quyển trên Trái Đất. Nhưng mỗi khi một loài mất đi, nó giống như thổi tắt một buồng đầy ánh nến từng cái, từng cái một. Bạn có thể không nhận ra khi những đốm sáng đầu tiên tắt, nhưng cuối cùng, bạn sẽ bị bỏ rơi trong bóng tối. Khi hợp tác để tạo nên tương lai cho Trái Đất này, tôi mong ta sẽ tìm được cách để giữ những đốm này sáng mãi.
Thank you.
Xin cảm ơn.
(Applause)
( Vỗ tay)