Взрывной рост популяций крыс, клевера, клопов и комаров — непреднамеренный эволюционный результат урбанизации

Недавний переполох из-за сидений в самолете British Airways, кишащих постельными клопами, — лишь одно из непреднамеренных последствий влияния мировой урбанизации на эволюцию, утверждают Марк Джонсон, доцент биологии Университета Торонто в Миссиссоге, и Джейсон Мунши-Саут, доцент биологических наук в Фордхэмском университете.

«Когда мы строим города, мы мало понимаем, как они влияют на живущие там организмы. Хорошая новость в том, что некоторые организмы способны адаптироваться, например, аборигенные виды, играющие важную экологическую роль. Но плохая новость — способность некоторых из этих организмов адаптироваться к нашим городам может увеличить распространение болезней. Постельные клопы, например, были редки два десятилетия назад, но они адаптировались к инсектицидам и взрывным образом распространились по всему миру», — говорит Марк Джонсон.

В первом исследовании, всесторонне рассматривающем влияние урбанизации на эволюцию, Джонсон и Мунши-Саут проанализировали все существующие научные работы по этой теме и обобщили результаты.

«Традиционно мы думали об эволюции как о долгосрочном процессе, движимом давлением среды и взаимодействием между видами. Но теперь появился новый драйвер, быстро меняющий многие другие виды — то, как они взаимодействуют с людьми и нашей искусственной средой. Люди и наши города стали одной из самых доминирующих сил современной эволюции», — отмечает Джейсон Мунши-Саут.

Исследование поднимает вопросы о том, какие аборигенные виды могут сохраниться в условиях урбанизации и повлияет ли адаптация выживших на здоровье экосистем и человека. Потеря среды обитания и городские барьеры (дороги, здания) создают проблемы для всех видов, и некоторые могут адаптироваться нежелательными способами. Учёные оценили различные механизмы генетической адаптации, включая мутации, поток генов, нейтральную эволюцию и адаптивную эволюцию через естественный отбор, и пришли к выводу, что городская среда влияет на каждый из этих эволюционных механизмов.

Их работа охватывает млекопитающих, растения, птиц, амфибий, рептилий, насекомых и вирусы, выявляя эволюционные изменения у таких разных видов, как черный дрозд в Европе, белый клевер и белоногие хомячки в Северной Америке. Например, популяции белоногих хомячков в Нью-Йорке стали отличаться друг от друга после урбанизации из-за изоляции в различных парках.

«Мы создали новую экосистему, которую ни один организм раньше не видел», — говорит Джонсон, отмечая, что их исследование, опубликованное 3 ноября в журнале Science, — это «сигнал тревоги для общественности, правительств и других учёных».

Они предлагают тщательно обдумывать, как строительство городов непреднамеренно меняет среду, влияя на эволюцию видов, которые, в свою очередь, могут влиять на нашу жизнь. Ряд организмов, таких как крысы, городские ящерицы, тараканы, голуби и постельные клопы, эволюционировали, чтобы зависеть от человека.

Например, появились комары, которые эволюционировали, чтобы жить на станциях лондонского метро, и адаптировались так, что им больше не нужна кровь для производства яиц. Им также не нужно впадать в спячку зимой. К сожалению, эти комары могут переносить ряд заболеваний и теперь встречаются также в Нью-Йорке, Чикаго и Лос-Анджелесе. Нашим системам здравоохранения, возможно, придётся адаптироваться в ответ.

Джонсон и Мунши-Саут предлагают при планировании городов учитывать влияние проектов на аборигенные виды и думать, можно ли спроектировать их «добрее к нам самим и окружающей среде», рассматривая способы сохранения местных видов и снижения численности болезнетворных вредителей.

Учитывая, что виды так быстро эволюционируют в ответ на урбанизацию, окружающая среда становится классной комнатой, предлагающей возможность увидеть примеры эволюции воочию. Городскую эволюцию можно использовать как инструмент для просвещения горожан о реальности и важности эволюционной биологии.

«Людям, которые не верят в эволюцию, не нужно идти дальше собственного двора, чтобы увидеть её доказательства», — сказал Джонсон.