Undersøgelse viser nye globale beviser for menneskers rolle, urbanisering i rivende udvikling

Det har længe været mistanke om, at mennesker og de byområder, vi skaber, har en vigtig – og overraskende aktuel og vedvarende – effekt på evolutionen, som kan have betydelige konsekvenser for bæredygtigheden af ​​globale økosystemer.

En ny multi-institution undersøgelse ledet af University of Washington, der undersøger 1, 600 globale tilfælde af fænotypiske ændringer - ændringer i arternes observerbare egenskaber såsom størrelse, udvikling eller adfærd - viser tydeligere end nogensinde, at urbanisering påvirker den genetiske sammensætning af arter, der er afgørende for økosystemernes sundhed og succes.

Deres papir blev offentliggjort 2. januar i Procedurer fra National Academy of Sciences . Hovedforfatter er Marina Alberti, professor i bydesign og planlægning og direktør for Urban Ecology Research Lab i UW College of Built Environments.

"Vi fandt et tydeligt bysignal om fænotypiske ændringer - og større fænotypiske ændringer i urbaniseringssystemer sammenlignet med naturlige og ikke-bymæssige menneskeskabte, eller menneskeskabte systemer, "Sagde Alberti.

Hun sagde, at resultaterne åbner nye muligheder for at fremme vores forståelse af menneskets rolle i Jordens udvikling:"Ved eksplicit at forbinde byudvikling med arvelige egenskaber, der påvirker økosystemets funktion, vi kan begynde at kortlægge implikationerne af menneskeskabte egenskabsændringer for økologisk og menneskelig velvære."

Hurtig urbanisering, skriver forskerne, stiller nye udfordringer for arter, hvoraf nogle vil tilpasse sig eller flytte, mens andre dør ud. Med denne undersøgelse, de forsøgte at finde ud af, om tegn på menneskeskabte forandringer kunne detekteres på tværs af arter i byøkosystemer verden over, og i hvilket omfang mennesker og vores byer og samfund kan fremskynde disse ændringer.

De analyserede 1, 600 observationer af fænotypisk ændring på tværs af flere regioner og økosystemer verden over, i en geo-reference database, søger at skelne mellem sådanne menneskeskabte signaler og naturlige basislinjer og "ikke-bybilister."

De vurderede også den relative virkning af adskillige menneskeskabte "byforstyrrelser, "herunder forsuring og forurening af søers levesteder, flytning af dyr, varme og spildevand i forbindelse med et kraftværk, langsigtet høst af visse lægeplanter - selv de tilsyneladende virkninger af den globale opvarmning på fuglenes reproduktionsmønstre.

De foreslår, at "by-drevet moderne evolution" vil påvirke bæredygtighed fra det urbane økosystems niveau til den planetariske skala.

"Betydningen af ​​disse ændringer er, at de påvirker økosystemernes funktion, " sagde Alberti. "De kan hæmme frøens evne til at sprede sig, forårsage eksponering for infektionssygdomme, eller endda ændre migrationsmønstrene for nogle arter."

Nogle eksempler på dette omfatter:

• menneskeskabt global opvarmning får den sæsonmæssige begyndelse af reproduktion til at forekomme tidligere hos 65 arter af trækfugle i Vesteuropa
• brugen af ​​galvaniserede (zinkbelagte) transmissionstårne ​​skaber "nye levesteder" karakteriseret ved høj zinktolerance hos flere plantearter
• Størrelsen af ​​havørreder påvirkes af fisketrapper, som efterfølgende rammer rovdyr og bytte

Albertis UW medforfattere er John Marzluff, professor i miljø- og skovvidenskab, og Victoria Hunt fra Institut for Bydesign og Planlægning.

Marzluff sagde, "Vores fund om hurtig og betydelig tilpasning af mange planter og dyr til udfordringerne ved at leve i en stadig mere bymæssig verden demonstrerer kraften i det naturlige valg, hvor vi bor, arbejde, tilbedelse og leg."

Men han tilføjede, at forskningen også giver håb til dem, der er interesserede i at bevare den biologiske mangfoldighed:"Sikkert har mange arter været, og vil blive ved med at være, slukket ved menneskelig handling, men vi afslører, hvordan andre udvikler de nødvendige strategier og fysiske egenskaber for at sameksistere med menneskeheden."

Forskningen, Alberti konkluderede, opfordrer til et nyt samarbejde mellem evolutionære biologer, bevaringsbiologer og byforskere for bedre at forstå, hvordan mennesker kan påvirke evolutionære processer og informere bevaringsstrategier for at styre sådanne ændringer mod en ønskværdig fremtid.

Andre medforfattere er Cristian Correa fra Universidad Austral de Chile; Andrew Hendry fra McGill University; Eric Palkovacs og Travis Apgar fra University of California, Santa Cruz; Kiyoko Gotanda fra University of Cambridge; og Yuyu Zhou fra Iowa State University.

Forskningen blev finansieret af MacArthur Foundation samt National Commission for Scientific and Technological Research og National Fund for Scientific and Technological Development, i Chile.

Medlemmer af dette forskerhold offentliggjorde et review paper i et nummer af Philosophical Transactions of the Royal Society B om temaet menneskelig påvirkning af evolution. Resuméet til den serie minder om Charles Darwins århundrede gamle kommentar om evolution, at "vi ser intet til disse langsomme ændringer i fremskridt, indtil tidens hånd har markeret tidens lange forløb."

Forfatterne til serien tilføjede:"Nu, imidlertid, vi har en helt anden opfattelse. Hurtig udvikling finder sted overalt omkring os hele tiden. Mange af de mest ekstreme eksempler på hurtig evolution er forbundet med menneskelig påvirkning, fører til den ofte gentagne påstand om, at mennesker er 'verdens største evolutionære kraft'."