Экологи из Канады и США выяснили, как урбанизация влияет на эволюцию и генетическое разнообразие различных видов микробов, растений и животных.
Долгое время считалось, что эволюция идет слишком медленно для того, чтобы всерьез изучать воздействие урбанизации на популяции. Однако недавние исследования показали, что приспособление некоторых видов к городскому ландшафту может происходить в течение всего нескольких десятков нет. В новом исследовании ученые проанализировали результаты 192 работ, в которых показано, как урбанизация изменила эволюцию вида.
Самое простое определение эволюции вида — изменение частоты встречаемости в популяции тех или иных аллелей (версий генов) при переходе к следующему поколению. Этот сдвиг происходит благодаря мутациям, половому отбору и другим механизмам.
Прежде всего ученые обнаружили, что загрязнение воздуха повышает уровень мутаций. И это происходит не только в Чернобыле или Фукусиме, но и в более «чистых» городах: из-за канцерогенных углеводородов в воздухе мутации в геномах птиц и млекопитающих накапливаются быстрее. Далее выяснилось, что из-за урбанизации страдает генетическое разнообразие популяций, которые становятся частично или полностью изолированными. К примеру, некоторые популяции комаров в Лондоне, Нью-Йорке и Чикаго «переехали» в подземку и перестали контактировать и скрещиваться с наземными собратьями.
Кроме того, анализ работ показал ряд случаев приспособления животных и растений к жизни в урбанизированной среде, которые отразились на их строении и внешнем виде. В конце XIX — начале XX века березовым пяденицам пришлось маскироваться на фоне потемневших от копоти стволов деревьев, из-за чего в популяции появились насекомые с темной окраской крыльев. Более современный пример — эволюция формы клюва у мексиканских чечевиц, приспособившихся питаться семенами подсолнуха в городских кормушках. Поскольку эта пища более крупная и твердая, чем обычный рацион диких птиц, клювы у них шире и крупнее, чем у тех, кто живет в естественной среде обитания. Приспосабливаясь к фрагментированному ландшафту городов, растения Crepis sancta «научились» не рассеивать семена на большое расстояние, чтобы не растрачивать их зря.
Аналогичные примеры встречаются среди многих других видов — растений, вирусов, насекомых, птиц, рептилий, амфибий и млекопитающих.
Важно отметить, что в ряде проанализированных статей состояние одного и того же вида изучали в нескольких городах одновременно и показали, что связанная с урбанизацией эволюция действительно идет в одном и том же направлении.
Авторы полагают, что результаты новой работы помогут сдерживать распространение вредителей и эпидемий, а также поддерживать здоровые экосистемы. К примеру, понимание того, как у городских насекомых возникает и распространяется устойчивость к инсектицидам, поможет ученым подбирать наиболее оптимальные программы борьбы с ними.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science.
Недавно группа американских ученых также обнаружила исключительно негативные последствия урбанизации: к примеру, оказалось, что в северных регионах США она дает «зеленый свет» комарам — переносчикам опасных заболеваний.
Источник: https://chrdk.ru/news/urbanizatciya-udlinyaet-klyuvy-i-provotciruet-mutagenez