What Do Insects Do When Nature Calls? | Saad Bhamla | TED

Translator: Vanessa Lee Reviewer: Made Pramana

I love bugs.

Saya sangat suka serangga.

I think of them as nature’s tiny engineers

Saya menganggap mereka sebagai insinyur mungil milik alam

because they come up with the most extraordinary and incredible solutions

karena mereka hadir dengan solusi yang sangat tidak biasa dan menakjubkan

to life’s problems.

terhadap masalah kehidupan.

And I just love observing them

Saya sangat suka memerhatikan mereka

because they're so full of surprises and curiosities.

karena mereka penuh akan kejutan dan keingintahuan.

During my career, I studied spiders that use their webs as a slingshot

Selama bekerja, saya mempelajari laba-laba yang menggunakan jaring sebagai pengumban

to capture prey deep in the Amazon rainforest,

untuk menangkap mangsa mereka jauh di dalam hutan hujan Amazon,

worms that tangle up with each other

cacing yang terlilit satu sama lain

and form knots to form these shape-shifting blobs

dan membentuk ikatan untuk membentuk gumpalan yang berubah bentuk

to survive in harsh environments such as sewers and caves,

demi bertahan hidup dalam lingkungan kejam seperti selokan dan gua,

and tiny aquatic beetles that bring their own scuba gear when they dive,

dan kumbang air mungil yang membawa alat selamnya sendiri saat menyelam,

on their butts.

dengan pantat mereka.

But today, I'm going to tell you a story

Namun hari ini, saya akan menceritakan

about one of nature's most extraordinary engineers

tentang salah satu insinyur milik alam yang paling luar biasa

that pushes the limits of fluid mechanics and bioengineering

yang mendorong batasan mekanika fluida dan bioteknologi

and, arguably, solves their number one problem --

serta bisa dibilang memecahkan masalah nomor satu mereka --

how insects pee.

bagaimana serangga pipis.

A few years ago, my student, Elio Challita, and I

Beberapa tahun lalu, siswa saya, Elio Chalitta, dan saya

observed this tiny insect having a private moment

mengamati serangga mungil ini melakukan momen pribadinya

in our own backyards in Atlanta,

di halaman belakang kami sendiri di Atlanta,

and we couldn't believe our eyes.

dan tak percaya akan mata kami.

This insect was peeing for hours,

Serangga ini pipis berjam-jam,

and it was so quick we could barely see it.

dan sangat cepat kami nyaris tak dapat melihatnya.

And we were blown away -- we had never seen anything like this.

Dan kami tercengang -- kami tidak pernah melihat hal seperti ini.

We had never seen an insect pee.

Tak pernah melihat serangga pipis.

So today, I'm going to tell you how insects pee,

Jadi hari ini, saya akan memberitahu Anda bagaimana serangga pipis,

mengapa mereka pipis sangat banyak dan dengan cara seperti ini,

why they pee so much and in this way,

and finally, why you should care about insect pee.

dan terakhir, mengapa Anda harus peduli tentang pipis serangga.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

So sit back and relax -- you're in for a treat.

Jadi duduk dan bersantailah -- Anda akan menikmatinya.

(Laughter and applause)

(Penonton tertawa dan bertepuk tangan)

(Laughs) So one of the first things we had to discuss

(Tertawa) Jadi satu dari hal-hal awal yang akan kita diskusikan

is "Wait a second -- insects pee?"

adalah “Sebentar -- serangga pipis?”

And it turns out that almost all insects pee,

Dan ternyata hampir semua serangga pipis,

in one form or another.

dengan satu cara dan lain.

It's a closed system -- what goes in must come out.

Itu adalah sistem tertutup -- apa yang masuk harus keluar.

But the protagonist of today's story, Homalodisca vitripennis,

Namun protagonis dari cerita hari ini, Homalodisca vitripennis,

or a glassy-winged sharpshooter --

atau glassy-winged sharpshooter --

isn't it gorgeous?

indah, ’kan?

You can see where it gets its name from, it's got these transparent wings.

Anda tahu bahwa mereka dinamai seperti itu karena sayap transparannya.

This insect specializes in feeding on xylem fluid from plants.

Serangga ini ahli dalam memakan cairan xylem dari tanaman.

It’s a sapsucker.

Mereka adalah penyedot getah.

But I think of it as a plant's mosquito.

Tapi saya menganggapnya nyamuk tanaman.

And just after a mosquito sucks your blood,

Dan seperti ketika nyamuk menyedot darah Anda

it leaves behind a parting gift --

dan meninggalkan hadiah perpisahan --

so do these sharpshooters

wereng juga melakukan hal yang sama

that spread bacteria into these plants,

dengan menyebarkan bakteri ke tanaman-tanaman ini,

and it causes devastating and deadly diseases in plants,

dan membawa kehancuran dan penyakit mematikan pada tanaman,

killing them.

dan membunuh mereka.

This is a huge problem in agriculture, including here in California,

Ini adalah masalah besar bidang pertanian, termasuk di sini, California,

where it caused millions of dollars in damage to vineyards.

di mana mereka merusak perkebunan anggur senilai jutaan dolar.

And you can appreciate what they lack in size,

Dan Anda dapat menghargai apa yang kurang dalam ukuran mereka,

they make up in numbers.

diganti dengan angka.

This is what millions of insects feeding and peeing looks like.

Seperti inilah bagaimana jutaan serangga makan dan pipis.

If only this woman knew where that water was coming from.

Andai wanita ini tahu dari mana air tersebut berasal.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

Now, don't worry, this insect's pee is just water.

Nah, jangan khawatir, pipis serangga ini hanya air.

And so for the first time, I'm going to show you this behavior,

Dan untuk pertama kalinya, saya akan menunjukkan Anda perilaku ini,

slowed down with our high-speed cameras,

diperlambat dengan kamera cepat kami,

and this is what we discovered.

dan inilah yang kami temukan.

We realized that this insect forms a droplet of pee,

Kami menyadari serangga ini membentuk tetesan urine,

and then it flings them at extreme accelerations,

lalu melemparkan tetesan-tetesan itu dengan laju yang ekstrem,

of 40 g-forces.

sebesar 40 g-force.

That's 40 times faster than the sprint of a cheetah.

Kecepatan itu 40 kali lebih cepat daripada lari cheetah.

These insects are really packing a punch from their butts.

Para serangga ini sungguh memberi dampak dari pantat mereka.

And we wanted to under-- (Laughs)

Dan kami ingin-- (Tertawa)

We wanted to take a closer look at this flicker,

Kami ingin melihat kedipan ini secara lebih dekat,

so we put this insect and took a look under a microscope at its business end,

jadi kami meletakkan serangga ini dan melihatnya dari mikroskop saat pipis,

and this beautiful structure has a scientific name:

dan struktur indah ini memiliki nama ilmiah:

it's called a butt flicker.

yaitu kedipan pantat.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

And this is what we discovered.

Dan inilah apa yang kami temukan.

We realized that this insect had evolved springs and latches,

Kami menyadari bahwa serangga ini telah mengembangkan mata air dan kaitan,

just like a catapult, so that it could efficiently hurl its droplets of pee,

seperti katapel, sehingga dia dapat secara efisien melemparkan tetesan pipisnya,

repeatedly, at these high accelerations.

berulang kali, dengan kecepatan tinggi.

Now, we wanted to measure the speed at which this flicker was moving,

Sekarang, kami ingin mengukur seberapa cepat kedipannya berlangsung,

and the droplets,

dan tetesannya,

so we measured the speed of both the droplets and the flicker.

jadi kami mengukur baik kecepatan dari tetesan ataupun kedipannya.

And this is where we made a puzzling observation.

Di sinilah kami melakukan pengamatan membingungkan.

The speed of the droplets in the air was faster than the flicker.

Kecepatan tetesan tersebut di udara lebih cepat daripada kedipannya.

So if you take a ratio of that, we were expecting it to be 100 percent,

Jadi jika Anda membuat rasionya, kami mengira akan menjadi 100 persen.

but turns out that the speed of the droplets

tapi ternyata kecepatan tetesan itu

are about 150 to 200 [percent] faster than the flicker itself.

adalah sekitar 150 sampai 200 persen lebih cepat daripada kedipannya sendiri.

This is why this is counterintuitive:

Inilah mengapa hal ini kontraintuitif:

imagine a Yankees baseball player throwing a ball at 100 miles an hour.

bayangkan pemain bisbol Yankees melempar bola berkecepatan 100 mil per jam.

At some point during that throw,

Pada saat lemparan itu terjadi,

their hands and fingers are moving at 100 miles an hour.

tangan dan jarinya bergerak dengan kecepatan 100 mil per jam.

Say an amateur ballplayer throws a ball at 50 miles an hour,

Katakanlah amatir melempar bola berkecepatan 50 mil per jam,

and if you measure the speed of the ball

dan jika Anda mengukur kecepatannya

dan kecepatannya 100 mil per jam di udara,

and it's 100 miles an hour in midair,

we’d be surprised -- where would that extra speed come from, right?

kita akan terkejut -- dari mana kecepatan ekstra itu berasal, ’kan?

This is exactly what these insects are doing.

Inilah apa yang dilakukan para serangga ini.

So to solve this puzzle, we went back and looked at our videos.

Untuk memecahkan hal ini, kami kembali dan melihat video kami.

And we’ll play this a couple of times --

Kami akan memainkan ini beberapa kali --

see if you can figure this out.

lihat bisakah Anda memecahkannya.

Did you catch it?

Apakah Anda melihatnya?

Let me grab a frame.

Biar saya foto.

We realized that unlike a baseball that’s rigid ...

Kami menyadari bahwa tidak seperti bisbol yang kaku

due to surface tension, these tiny droplets are squishy,

karena tegangan permukaan, tetesan mungil itu licin,

and we had an “aha” moment.

dan kami melalui momen “aha”.

We were wondering if this insect is storing energy

Kami bertanya-tanya apakah serangga ini menyimpan energi

due to the surface tension just before launch.

karena tegangan permukaan persis sebelum diluncurkan.

And to test this, we did, naturally, what any of us would do --

Untuk menguji ini, kami melakukan apa yang akan dilakukan siapa saja

we converted our kitchen tables into a lab to test this.

kami mengubah meja dapur kami menjadi laboratorium untuk menguji ini.

So now, we're going to place droplets on a speaker,

Saat ini, kita akan menaruh tetesan pada pengeras suara,

to squish them at high speeds,

untuk menekan tetesan pada kecepatan tinggi

and this is what we discovered.

dan inilah apa yang kami temukan.

We realized that water that flows in our faucets like a liquid,

Kami menyadari bahwa air yang mengalir di keran kami seperti cairan,

at these tiny scales, due to surface tension,

pada skala kecil ini, karena tegangan permukaan,

with the right timing, can get a kick, store energy,

dengan pemilihan waktu yang tepat, dapat terdorong, menyimpan energi,

and if you time it just right,

dan jika waktunya diatur tepat,

tetesan bisa meluncur dengan kecepatan yang sangat tinggi,

you can launch these off at extremely high speeds,

just like a child on a trampoline.

seperti anak-anak di atas trampolin.

And to test this idea of timing, we even built a catapult.

Dan untuk menguji ide pengaturan waktu, kami bahkan membuat katapel.

Our should I say a "cata-pee"?

Atau haruskah saya bilang “keta-pee”?

(Laughter)

(Penonton tertawa)

And it reinforced this idea: too slow, the droplets don’t go off,

Dan itu memperkuat ide ini: terlalu lambat, tetesannya tidak keluar,

and then if you move at the right speed, you've flung this.

dan jika kecepatannya tepat, tetesannya terlempar.

So I've told you today

Hari ini saya memberitahu Anda

how these insects use this catapulting structure

bagimana serangga menggunakan struktur ketapel

to store energy and surface tension

untuk menyimpan energi dan tegangan permukaan

and throw these droplets at record-breaking speeds

dan melempar tetesan ini dengan kecepatan yang memecah rekor

to be, really, number one ...

untuk benar-benar menjadi nomor satu ...

at number one.

pada nomor satu.

(Laughs) But why have these insects evolved this remarkable ability?

(Tertawa) Tapi kenapa para serangga ini mengembangkan kemampuan hebat ini?

And there are two reasons for this.

Ada dua alasan untuk ini.

Number one is they are on a zero-calorie diet.

Pertama, mereka sedang melakukan diet nol kalori.

These tiny bugs are feeding from the xylem fluid

Para serangga mungil ini memakan cairan xylem

that comes up through the roots, through the soil,

yang datang dari akar, melalui tanah,

and goes to the rest of the plant.

dan melaju ke keseluruhan tanaman.

It's very, very poor in nutrients --

Cairan itu sangat rendah nutrisi --

it's just water and some minerals.

hanya air dan beberapa mineral.

This is unlike the phloem fluid, which is rich in sugar,

Tidak seperti cairan phloem, yang kaya akan gula,

coming through photosynthesis at the leaves

berasal dari fotosintesis pada daun

dan melaju ke keseluruhan tanaman.

and going through the rest of the plant.

Hal ini mirip manusia

This is akin to a human

purely sustaining themselves on a diet of diet lemonade.

yang secara murni melanjutkan hidup dengan diet minuman lemon.

Very low energy source --

Sumber energi yang rendah --

you'd have to constantly drink, but you'd have to constantly pee as well.

yang harus selalu Anda minum, dan harus selalu pipis.

This still doesn't explain why these insects pee in droplets,

Hal ini masih tidak menjelaskan mengapa serangga pipis tetesan air,

and not in jets, like you and I would,

dan tidak seperti pancuran air, seperti Anda dan saya,

if you were to take a bio break.

saat Anda beristirahat ke kamar mandi.

Let's take a look at cicadas.

Mari kita lihat jangkrik.

These are the cousins of these sharpshooters.

Mereka adalah sepupu serangga sharpshooters ini.

They're also xylem fluid feeders ...

Mereka juga pemakan cairan xylem ...

dan pipis mereka berbentuk pancuran.

and they pee in jets.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

I love this video.

Saya suka video ini.

This shows cicadas doing two of their favorite things

Ini memunculkan jangkrik melakukan dua hal yang paling mereka sukai

when they come out of hibernation --

ketika keluar hibernasi --

singing at the top of their lungs and peeing in the wind.

berteriak dengan keras dan pipis di udara.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

And the second reason why these insects pee in droplets is size --

Alasan kedua kenapa pipis serangga ini berbentuk tetesan adalah ukuran --

these things are tiny, they're smaller than my pinky.

serangga ini mungil, lebih kecil dari kelingking saya.

In fact, the surface tension that enables them to store energy

Faktanya, tegangan permukaan yang memungkinkan mereka untuk menyimpan energi

in these droplets to launch

dalam tetesan ini untuk diluncurkan

is actually an impediment,

sebenarnya merupakan halangan,

because gravity doesn't matter,

karena gravitasi tidak penting,

and surface tension sticks these droplets to their bodies.

dan tegangan permukaan mengeratkan tetesan ke tubuh serangga.

So they actually have to flick these droplets away --

Jadi mereka sebenarnya harus melempar tetesan ini --

it's actually very difficult for these tiny bugs to pee.

pipis bagi serangga mungil ini adalah hal yang sangat sulit.

And that's why I just love studying bugs.

Itulah mengapa saya sangat suka mempelajari serangga.

This tiny engineer has figured out how to survive on barely just water

Insinyur mungil ini mengetahui bagaimana cara bertahan hidup hanya dengan air

through the xylem fluid.

dari cairan xylem.

And it’s figured out to do so, it has to drink a lot,

Mereka tahu harus melakukan itu, harus banyak minum,

and pee a lot.

dan banyak pipis.

Itu tidak terlalu berbeda dengan insinyur lain yang saya tahu

In that sense, it's not so different from other engineers I know

pada Jumat malam di sebuah bar.

on a Friday night at a bar.

(Laughter)

(Penonton tertawa)

But to do so,

Tapi untuk melakukan itu,

it’s figured out it had to evolve this catapulting structure

mereka tahu bahwa mereka harus mengembangkan struktur katapel ini

and fling these droplets at high speeds.

dan melempar tetesan itu dengan kecepatan tinggi.

Itulah kenapa saya selalu memberitahu siswa saat kami mengeksplor serangga baru,

And that’s why I always tell my students when we explore new bugs,

"It's not a bug, it's a feature."

“Itu bukan serangga, itu fitur.”

(Laughter)

(Penonton tertawa)

(Applause)

(Penonton bertepuk tangan)

OK, so why should you care about insect pee,

OK, kenapa Anda harus peduli tentang pipis serangga,

and what’s the practical application of this work?

dan apa penerapan praktis dari hal ini?

Maybe, maybe one day,

Mungkin, mungkin suatu hari,

these ideas, these principles could help us design

ide-ide ini, prinsip-prinsip ini dapat membantu kita merancang

more efficient water-ejector systems

sistem ejektor air yang lebih efisien

for our smartphones, our watches and hearing aids.

untuk ponsel, jam tangan dan alat bantu dengar kita.

But I have to be honest,

Namun saya harus jujur,

that's not really why I've obsessed over insect pee

itu bukan sesungguhnya mengapa saya terobsesi dengan pipis serangga

for the last four years.

selama empat tahun terakhir.

I do this because when I share my work with kids,

Saya melakukan ini karena saat saya membagikan hal-hal ini dengan anak-anak,

it ignites their curiosity.

hal ini menyalakan rasa ingin tahu mereka.

When I talk about insect pee, it makes their eyes light up.

Saat saya berbicara akan pipis serangga, mata mereka berbinar-binar.

They laugh, they run around in their backyards,

Mereka tertawa, berlarian di sekitar halaman belakang mereka,

looking at bugs and asking questions.

melihat-lihat serangga dan bertanya.

It reminds them and us that we can discover marvelous in the mundane,

Itu mengingatkan mereka dan kita bahwa kita dapat menemukan hal hebat di dunia,

even in our own backyards.

bahkan di halaman belakang kita sendiri.

We just have to look closely.

Kita hanya harus melihat lebih dekat.

Thank you so much.

Terima kasih banyak.

(Cheers and applause)

(Sorak-sorak dan tepuk tangan)

I've got to go pee.

Saya mau pipis.