Урбанизация стала движущей силой эволюции – исследование
В крупном проекте, в котором приняли участие 287 ученых в 160 городах 26 стран, исследователи изучили, как урбанизация повлияла на эволюцию в глобальном масштабе. Результаты были опубликованы в журнале ScienceAlert.
Все больше фактов говорят о том, что люди сейчас являются главной движущей силой эволюции на Земле. От селекции до модификации окружающей среды мы меняем так много всего на планете, что теперь определяем направление развития самой жизни. Климат же, ранее определявший то, как эволюционируют живые организмы, отступает на второй план.
В исследовании использовали в качестве модели белый клевер (Trifolium repens) – растение, которое происходит из Европы и Западной Азии, но встречается в городах по всему миру. Собрав более 110 000 образцов на обширных территориях по всему миру, простирающихся от городов до сельской местности, ученые обнаружили, что городской клевер теперь больше похож на клевер в других городах, расположенных очень далеко, чем на клевер, произрастающий в близлежащих сельскохозяйственных угодьях или лесах, независимо от климата.
Это пример параллельной адаптивной эволюции – когда отдельные популяции формируются под одинаковым селективным давлением по определенным признакам в разных местах. Это свидетельствует о том, что способы, которыми люди изменили окружающую среду, оказывают большее влияние на формирование этих признаков, чем природные явления, такие как генетика местной популяции и климат.
“Для того чтобы урбанизация стимулировала параллельную эволюцию, городские районы должны совпадать в экологических характеристиках, которые влияют на приспособленность организма”, – объясняют исследователи в своей работе.
Международная команда обнаружила, что одной из особенностей, изменяющихся от города к деревне, является производство растениями цианистого водорода. Белый клевер использует это химическое вещество как защитный механизм против травоядных хищников. Это также помогает ему противостоять засухам. Растения в самых отдаленных сельских населенных пунктах на 44 процента чаще производили цианистый водород, чем растения в центре городов.То есть выпас способствует выработке большего количества цианистого водорода в сельской местности, чем в городах, где давление выпаса не так сильно. При отсутствии этого давления движущим фактором становится засуха.
Человечество уже нарушило естественный размерный спектр животных в океане, частично путем выборочного вылова крупной рыбы, оставляя больше особей с генами мелкой рыбы. Многие рыбы сейчас на 20% меньше, а их жизненный цикл в среднем на 25% короче. Непредсказуемые последствия наших действий также изменяют форму птиц .
“Размах крыльев ласточек, живущих в скалах, стал короче у дорог, а убитые на дорогах ласточки имеют более длинные крылья, что соответствует отбору для повышения маневренности в условиях дорожного движения”, – пояснила зоолог Сара Отто в 2018 году
.
Эти исследования являются примером отчетливого влияния урбанизации на эволюцию. Исследования предполагают, что темпы эволюционных изменений в урбанизированных ландшафтах выше, чем в природных и неурбанизированных человеческих системах.
"Это самое убедительное доказательство того, что мы изменяем эволюцию жизни в городах. Кроме экологов и эволюционных биологов, это будет важно для общества", – биолог UTM Роб Несс. “Особенно учитывая, что ожидается, что к 2030 году количество урбанизированных земель утроится по сравнению с 2000 годом”.
Эти знания могут помочь сохранить некоторые из наиболее уязвимых видов на Земле, смягчить влияние вредителей, улучшить благосостояние людей и способствовать пониманию фундаментальных эко-эволюционных процессов.