TED日本語 - ジャープ・デ=ローデ: 自ら治療する蝶

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自ら治療する蝶
How butterflies self-medicate
ジャープ・デ=ローデ
Jaap de Roode

内容

私たち人間と同じように、オオカバマダラも時には寄生虫によって病におかされます。ところが、生物学者のジャープ・デ=ローデは、自身が研究していた蝶について面白い発見をします。寄生虫に感染したメスの母蝶が産卵場所に選んだのは、子どもを病気から避けることができる特別な薬草の上だったのです。なぜこの薬草を選ぶことができるのでしょうか?これを「バタフライ効果」として考えてみましょう。人間の病気を治療できる新しい薬の開発のヒントになるかもしれません。

Script

So infectious diseases, right? Infectious diseases are still the main cause of human suffering and death around the world. Every year, millions of people die of diseases such as T.B., malaria, HIV, around the world and even in the United States. Every year, thousands of Americans die of seasonal flu.

Now of course, humans, we are creative. Right? We have come up with ways to protect ourselves against these diseases. We have drugs and vaccines. And we're conscious -- we learn from our experiences and come up with creative solutions. We used to think we're alone in this, but now we know we're not. We're not the only medical doctors. Now we know that there's a lot of animals out there that can do it too. Most famous, perhaps, chimpanzees. Not so much different from us, they can use plants to treat their intestinal parasites. But the last few decades have shown us that other animals can do it too: elephants, porcupines, sheep, goats, you name it. And even more interesting than that is that recent discoveries are telling us that insects and other little animals with smaller brains can use medication too.

The problem with infectious diseases, as we all know, is that pathogens continue to evolve, and a lot of the drugs that we have developed are losing their efficacy. And therefore, there is this great need to find new ways to discover drugs that we can use against our diseases.

Now, I think that we should look at these animals, and we can learn from them how to treat our own diseases. As a biologist, I have been studying monarch butterflies for the last 10 years. Now, monarchs are extremely famous for their spectacular migrations from the U.S. and Canada down to Mexico every year, where millions of them come together, but it's not why I started studying them. I study monarchs because they get sick. They get sick like you. They get sick like me. And I think what they do can tell us a lot about drugs that we can develop for humans.

Now, the parasites that monarchs get infected with are called ophryocystis elektroscirrha -- a mouthful. What they do is they produce spores, millions of spores on the outside of the butterfly that are shown as little specks in between the scales of the butterfly. And this is really detrimental to the monarch. It shortens their lifespan, it reduces their ability to fly, it can even kill them before they're even adults. Very detrimental parasite.

As part of my job, I spend a lot of time in the greenhouse growing plants, and the reason for this is that monarchs are extremely picky eaters. They only eat milkweed as larvae. Luckily, there are several species of milkweed that they can use, and all these milkweeds have cardenolides in them. These are chemicals that are toxic. They're toxic to most animals, but not to monarchs. In fact, monarchs can take up the chemicals, put it in their own bodies, and it makes them toxic against their predators, such as birds. And what they do, then, is advertise this toxicity through their beautiful warning colorations with this orange, black and white.

So what I did during my job is grow plants in the greenhouse, different ones, different milkweeds. Some were toxic, including the tropical milkweed, with very high concentrations of these cardenolides. And some were not toxic. And then I fed them to monarchs. Some of the monarchs were healthy. They had no disease. But some of the monarchs were sick, and what I found is that some of these milkweeds are medicinal, meaning they reduce the disease symptoms in the monarch butterflies, meaning these monarchs can live longer when they are infected when feeding on these medicinal plants.

And when I found this, I had this idea, and a lot of people said it was a crazy idea, but I thought, what if monarchs can use this? What if they can use these plants as their own form of medicine? What if they can act as medical doctors?

So my team and I started doing experiments. In the first types of experiments, we had caterpillars, and gave them a choice: medicinal milkweed versus non-medicinal milkweed. And then we measured how much they ate of each species over their lifetime. And the result, as so often in science, was boring: Fifty percent of their food was medicinal. Fifty percent was not. These caterpillars didn't do anything for their own welfare.

So then we moved on to adult butterflies, and we started asking the question whether it's the mothers that can medicate their offspring. Can the mothers lay their eggs on medicinal milkweed that will make their future offspring less sick? We have done these experiments now over several years, and always get the same results. What we do is we put a monarch in a big cage, a medicinal plant on one side, a non-medicinal plant on the other side, and then we measure the number of eggs that the monarchs lay on each plant. And what we find when we do that is always the same. What we find is that the monarchs strongly prefer the medicinal milkweed. In other words, what these females are doing is they're laying 68 percent of their eggs in the medicinal milkweed. Intriguingly, what they do is they actually transmit the parasites when they're laying the eggs. They can not prevent this. They can also not medicate themselves. But what these experiments tell us is that these monarchs, these mothers, can lay their eggs on medicinal milkweed that will make their future offspring less sick.

Now, this is a really important discovery, I think, not just because it tells us something cool about nature, but also because it may tell us something more about how we should find drugs. Now, these are animals that are very small and we tend to think of them as very simple. They have tiny little brains, yet they can do this very sophisticated medication. Now, we know that even today, most of our drugs derive from natural products, including plants, and in indigenous cultures, traditional healers often look at animals to find new drugs. In this way, elephants have told us how to treat stomach upset, and porcupines have told people how to treat bloody diarrhea. What I think is important, though, is to move beyond these large-brained mammals and give these guys more credit, these simple animals, these insects that we tend to think of as very, very simple with tiny little brains. The discovery that these animals can also use medication opens up completely new avenues, and I think that maybe one day, we will be treating human diseases with drugs that were first discovered by butterflies, and I think that is an amazing opportunity worth pursuing.

Thank you so much.

(Applause)

感染症とは 今でも 世界中の人々の主要な死因で 毎年 何百万もの人が 結核やマラリア、HIVで亡くなっています 世界中で アメリカでもです 毎年 何千人ものアメリカ人が 季節性インフルエンザで亡くなります

もちろん 私たち人間はクリエイティブですよね? こうした病気から身を守る方法を発見してきました 薬やワクチンです 私たち人間は経験から学び 創造的な解決策を考える生き物です これは人間だけの習性だと思われてきましたが 今はそうではないことがわかっています 人間だけが医師ではありません 同じことができる動物が数多くいます 最も有名なのはおそらくチンパンジーで 私たちと大差なく 腸の寄生虫退治に 植物を使うことができます でもここ数十年で 他にも同じことができる 生き物がいることが分かってきました ゾウ、ヤマアラシ、ヒツジ、ヤギなどです そしてさらに面白いことに 最近の研究によると 昆虫など小さな脳を持つ動物も 薬草を用いているということです

ご存知のとおり 感染症の問題は 病原体が進化し続けるので どんなに薬を開発しても 効かなくなってしまうことです ですから そうした病気に対する 薬を開発するために 新たな方法を見つける必要があります

ですから 私はこうした動物たちに目を向け 彼らから 私たちの病の治療法を 学べると思います 生物学者の私はオオカバマダラという蝶を 10年間研究してきました この蝶の大移動は有名で 毎年アメリカ、カナダからメキシコまで 何百万頭もの群れで移動します でも 私がこの蝶を研究し始めた理由は この蝶が病気にかかるからです あなたや私と同じようにです ですから この蝶の行動を研究すれば 人間のための薬の開発に役立つと思います

この蝶に寄生するのは “Ophryocystis elektroscirrha” 難しい名前です この原生動物は何百万もの胞子を 蝶の体表に生み出します 蝶の大きさと比べれば 小さな点のような胞子ですが 蝶にとっては非常に有害です これが蝶の寿命を縮め 飛ぶ能力を減退させ 羽化する前に死ぬこともあります とても有害な寄生虫なんです

私は研究のため 多くの時間を使って 温室で植物を育てています その理由はこの蝶は食べ物の選り好みが 激しいからです 幼虫はトウワタしか食べません 幸運にも食べられるトウワタは 何種類かありますが この植物にはカルデノリドが含まれています カルデノリドは有害な化学物質です 多くの動物にとって有害ですが 蝶は例外です 実際 蝶はこの化学物質を 体内に取り込むことで 鳥のような捕食者を避けるため 自らの身体を有害にするのです そして彼らはこの毒性を オレンジ、黒、白という 美しい色合いによって警告しています

私は研究の一環として 温室で この植物を育てました 何種類ものトウワタです いくつかは有害で 非常に高濃度の カルデノリドを含む 熱帯性のものや 無害なものを育てました そしてそれらを蝶に与えました 中には病にかかっていない 元気な蝶もいましたが 病気の蝶もいました そして発見したのは あるトウワタには薬効性があり 蝶に食べさせると 病状を和らげるため 感染した蝶が長生きできるという 効果があるということでした

これを発見した時 ある考えが浮かびました 多くの人にばかげていると言われましたが 蝶がこれを使ったらどうなるだろう? 蝶が自らの薬として これらの植物を使ったら? 蝶が医者のように植物を使ったら?

そこで私たちのチームは実験を始めました 最初の実験では 幼虫に選択肢を与えました 薬効性があるトウワタと そうでないトウワタで 幼虫が一生の間に食べる 植物の量を測定しました 結果は科学によくありがちな 退屈なもので 50%が薬草 50%が薬効性のない植物でした 幼虫は健康のために 何もしていなかったのです

次に私たちは成虫になった 蝶に目を向けました 私たちが着目したのは 母である蝶が子どもに 薬草を与えるかということです 母蝶が未来の子どもたちが 病にかかりにくくするよう 薬草であるトウワタに 卵を産み付けるか?と この実験を これまで数年間 続けてきましたが 結果はいつも同じです 私たちは蝶を大きなカゴに入れ 薬草と そうではない植物を 両端に置いて それぞれの植物に産み付けられた 卵の数を数えます すると結果はいつも同じです 蝶は薬草であるトウワタを 強く好むことがわかりました つまり メスの蝶は 68%の確率で薬効性のある トウワタの上に産卵しています 面白いことに 彼らは産卵する時 実際に寄生虫も伝染させます これは防ぎようがありません 彼らは自分で治療もできません しかしながら これらの実験から 母蝶が未来の子どもを 病から遠ざけることができる 薬効性のあるトウワタの上に 産卵できることがわかりました

これは非常に重要な発見だと思います 単なる自然の素晴らしさを 教えてくれるだけでなく 私たちの薬を見つけるためのヒントが あるかもしれないからです これらの動物はとても小さく 人間はとても単純だと思いがちです 彼らの脳はとてもちっぽけです でも彼らには非常に洗練された 薬物療法を利用しています 今日でさえ 私たちが使う薬の多くは 植物などを含む自然由来です 古来の文化では 伝統的な治療者は 新たな薬を発見するために 動物を調べます ゾウは胃もたれを治す方法を ヤマアラシは出血を伴う下痢を治す方法を 教えてくれているのです けれども重要なことは このような大きな脳を持つ ほ乳類を越えて ちっぽけな脳を持ち 単純だと考えがちな 小さな動物や昆虫を もっと認めることです こうした小さな生き物たちも 薬物療法を使うという発見は 全く新たな道を切り開くものといえます 私が思うに いつの日か 蝶によって初めて見つけられた薬で 人間の病気を治療する日が来るでしょう これはこの先も追求すべき 素晴らしい好機だと思います

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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