Er wordt al lang vermoed dat mensen en de stedelijke gebieden die we creëren een belangrijk - en verrassend actueel en voortdurend - effect hebben op de evolutie, die belangrijke gevolgen kunnen hebben voor de duurzaamheid van mondiale ecosystemen.

Een nieuwe multi-institutionele studie onder leiding van de Universiteit van Washington die 1, 600 wereldwijde gevallen van fenotypische verandering - veranderingen in waarneembare kenmerken van soorten, zoals grootte, ontwikkeling of gedrag – laat duidelijker dan ooit zien dat verstedelijking de genetische samenstelling van soorten aantast die cruciaal zijn voor de gezondheid en het succes van ecosystemen.

Hun paper werd op 2 januari gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences . Hoofdauteur is Marina Alberti, hoogleraar stedenbouw en planning en directeur van het Urban Ecology Research Lab van het UW College of Built Environments.

"We vonden een duidelijk stedelijk signaal van fenotypische verandering - en grotere fenotypische verandering in verstedelijkende systemen vergeleken met natuurlijke en niet-stedelijke antropogene, of door mensen gecreëerde systemen, ' zei Alberti.

Ze zei dat de bevindingen nieuwe mogelijkheden bieden om ons begrip van de rol van de mens in de evolutie van de aarde te vergroten:"Door stedelijke ontwikkeling expliciet te koppelen aan erfelijke eigenschappen die de ecosysteemfunctie beïnvloeden, we kunnen beginnen met het in kaart brengen van de implicaties van door de mens veroorzaakte veranderingen in eigenschappen voor het ecologische en menselijke welzijn."

Snelle verstedelijking, schrijven de onderzoekers, nieuwe uitdagingen voor soorten, waarvan sommige zich zullen aanpassen of verhuizen, terwijl andere uitsterven. Met deze studie, ze probeerden te achterhalen of tekenen van door de mens veroorzaakte verandering konden worden gedetecteerd tussen soorten in stedelijke ecosystemen over de hele wereld, en in hoeverre mensen en onze steden en samenlevingen deze veranderingen kunnen versnellen.

Ze analyseerden 1, 600 waarnemingen van fenotypische verandering in meerdere regio's en ecosystemen wereldwijd, in een database met geografische referenties, op zoek naar een onderscheid tussen dergelijke door de mens veroorzaakte signalen en natuurlijke basislijnen en 'niet-stedelijke chauffeurs'.

Ze beoordeelden ook de relatieve impact van verschillende door mensen veroorzaakte "stedelijke verstoringen, " inclusief de verzuring en vervuiling van leefgebieden van meren, de verplaatsing van dieren, warmte en afvalwater geassocieerd met een elektriciteitscentrale, langdurig oogsten van bepaalde geneeskrachtige planten - zelfs de schijnbare effecten van het broeikaseffect op de voortplantingspatronen van vogels.

Ze stellen voor dat "stedelijke hedendaagse evolutie" de duurzaamheid zal beïnvloeden van het niveau van het stedelijke ecosysteem tot de planetaire schaal.

"Het belang van deze veranderingen is dat ze het functioneren van ecosystemen beïnvloeden, "Zei Alberti. "Ze kunnen het vermogen van zaden om zich te verspreiden remmen, blootstelling aan infectieziekten veroorzaken, of zelfs de trekpatronen van sommige soorten veranderen."

Enkele voorbeelden hiervan zijn:

• Door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde zorgt ervoor dat de voortplanting van het seizoen eerder plaatsvindt bij 65 soorten trekvogels in West-Europa
• het gebruik van gegalvaniseerde (verzinkte) zendmasten creëert "nieuwe habitats" die worden gekenmerkt door een hoge zinktolerantie in meerdere plantensoorten
• de grootte van beekforel wordt aangetast door vistrappen, die vervolgens roofdieren en prooien aantast

Alberti's UW co-auteurs zijn John Marzluff, hoogleraar milieu- en boswetenschappen, en Victoria Hunt van de afdeling Stedenbouw en Planning.

Marzluff zei, "Onze bevindingen van snelle en substantiële aanpassing door veel planten en dieren aan de uitdagingen van het leven in een steeds stedelijker wordende wereld tonen de kracht van natuurlijke selectie waar we leven, werk, aanbidden en spelen."

Maar hij voegde eraan toe dat het onderzoek ook hoop biedt aan diegenen die geïnteresseerd zijn in het behoud van biologische diversiteit:"Er zijn zeker veel soorten, en zal blijven, uitgedoofd door menselijk handelen, maar we onthullen hoe anderen de noodzakelijke strategieën en fysieke kenmerken ontwikkelen om met de mensheid samen te leven."

Het onderzoek, Alberti concludeerde, roept op tot een nieuwe samenwerking tussen evolutiebiologen, natuurbeschermingsbiologen en stadswetenschappers om beter te begrijpen hoe mensen evolutionaire processen kunnen beïnvloeden en om instandhoudingsstrategieën te informeren om dergelijke veranderingen naar een wenselijke toekomst te sturen.

Andere co-auteurs zijn Cristian Correa van de Universidad Austral de Chile; Andrew Hendry van McGill University; Eric Palkovacs en Travis Apgar van de Universiteit van Californië, Santa Cruz; Kiyoko Gotanda van de Universiteit van Cambridge; en Yuyu Zhou van de Iowa State University.

Het onderzoek werd gefinancierd door de MacArthur Foundation, de Nationale Commissie voor Wetenschappelijk en Technologisch Onderzoek en het Nationaal Fonds voor Wetenschappelijke en Technologische Ontwikkeling, in Chili.

Leden van dit onderzoeksteam publiceerden een review paper in een nummer van de Filosofische transacties van de Royal Society B over het thema van de menselijke invloeden op de evolutie. De samenvatting van die serie herinnert aan Charles Darwins eeuwenoude opmerking over evolutie dat "we niets zien van deze langzame veranderingen die gaande zijn, totdat de hand des tijds het lange tijdsverloop heeft gemarkeerd."

De auteurs van de serie voegden toe:"Nu, echter, we hebben een heel andere mening. Snelle evolutie vindt voortdurend om ons heen plaats. Veel van de meest extreme voorbeelden van snelle evolutie worden geassocieerd met menselijke invloeden, wat leidt tot de vaak herhaalde bewering dat mensen 'de grootste evolutionaire kracht ter wereld' zijn."