Gwałtowny proces przekształcania naturalnych siedlisk zwierząt przez człowieka sprawia, że coraz więcej gatunków staje przed koniecznością konfrontacji z tego rodzaju zmianami. Wiele z nich nie jest w stanie przystosować się do bliskiej obecności człowieka ani do powodowanych przez niego zmian w środowisku. Z drugiej strony coraz liczniejsza grupa gatunków adaptuje się do życia w otoczeniu, którego nieodłączną częścią jest człowiek, a stopień przystosowywania się niektórych do życia w krajobrazie miejskim jest tak wysoki, że z trudem funkcjonują one bez zasobów dostarczanych przez ludzi.
Zjawisko to jest obserwowane na całym świecie. Zespół naukowców z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego, pod kierunkiem prof. Piotra Miniasa od blisko dekady bada proces urbanizacji ptaków na przykładzie łyski - pospolitego ptaka wodnego gniazdującego w trzcinowiskach.
Teraz naukowcy z Katedry Różnorodności Biologicznej, Dydaktyki i Bioedukacji idą o krok dalej. Będą badać to, jak urbanizacja wypływa na zmiany w organizmach ptaków na poziomie genetycznym, a także sprawdzać, czy układ odpornościowy ptaków funkcjonuje inaczej w zmienionym przez człowieka środowisku.
Genetyczny mechanizm
Badania fauny miast wskazują na cały szereg zmian na poziomie hormonalnym, fizjologicznym czy odpornościowym. Z drugiej strony wiadomo, że przynajmniej niektóre z przystosowań powinny utrwalać się genetycznie na drodze zmian mikroewolucyjnych, czyli niewielkich korekt DNA, które w istotny sposób mogą poprawiać funkcjonowanie osobników w środowisku zurbanizowanym.
Plastyczność behawioralna, czyli to jak zwierzę dostosowuje swoje zachowanie do nowych warunków, jest dość łatwa do zaobserwowania, a badania na ten temat są prowadzone na całym świecie. Nie wiemy jednak, czy zmiany w zachowaniu wynikają jedynie z tej plastyczności, czy może mają one podłoże genetyczne. Na tym właśnie skupiamy się w nowym projekcie. Prowadzimy badania na genach behawioralnych, czyli takich, o których już wiemy, że w jakiś sposób decydują o zachowaniu. Sprawdzimy na przykład, czy tendencja do zachowań agresywnych ma podłoże genetyczne
– mówi prof. Piotr Minias.
Łódzcy naukowcy chcą zbadać także, co dzieje się dalej z osobnikami, które już wniknęły do miast.
Interesuje nas, czy ekspozycja na zupełnie inne środowisko sprawia, że pewne zmiany zapisują się na poziomie genetycznym
– wyjaśnia biolog.
Dodatkowo w ramach projektu będą prowadzone poszukiwania nowych genów, które mogą odpowiadać za nierozpoznane jeszcze adaptacje ptaków do życia w miastach. Wyniki badań mają poszerzyć naszą wiedzę o mechanizmach i procesach decydujących o skutecznym przystosowaniu się i funkcjonowaniu zwierząt w bliskim sąsiedztwie człowieka.
Kto do miasta?
Trudno znaleźć jedną miarę tego, co decyduje, że określone gatunki adaptują się do życia w mieście.
Uważa się, że gatunki, które są w stanie efektywnie wniknąć do miast i w nich funkcjonować, to gatunki mocno plastyczne, które nie są wysoko wyspecjalizowane czy zawiązane z określonym zasobem naturalnym. W ekologii mówimy o szerokiej niszy ekologicznej. Będą to więc zwierzęta mogące zdobywać różne rodzaje pokarmu, a także gniazdować i odbywać lęgi w zróżnicowanym środowisku
– tłumaczy prof. Minias.
Wśród ptaków doskonałym przykładem skuteczności adaptacyjnej będzie wróbel domowy, który obecnie występuje niemal wyłącznie na obszarach zurbanizowanych miejskich i wiejskich, nie ma go za to prawie w ogóle w jego pierwotnych, naturalnych siedliskach.
Kolejnym przykładem może być sroka, która pierwotnie gniazdowała w terenach dolin rzecznych, a teraz jest jednym z najliczniejszych gatunków ptaków występujących w miastach
– dodaje biolog.
Łyska miejska
Dlaczego więc obiektem badań jest niepozorna łyska?
Wybór padł na łyskę, ponieważ jest to gatunek, który właśnie przechodzi proces urbanizacji wnika jąc do miast centralnej Europy
– wyjaśnia pomysłodawca projektu badawczego.
Projekt „Mikroewolucja życia w miastach – genetyczne mechanizmy procesów urbanizacji zwierząt” rozpoczął się w ubiegłym roku i potrwa kolejne cztery lata. Jest prowadzony w czterech polskich ośrodkach (Łódź, Warszawa, Poznań i Aglomeracja Śląska) i w czterech obszarach pozamiejskich.
Trwa faza wstępna projektu, czyli zbieranie materiału badawczego. Zakończymy ją jeszcze w tym roku. Później skupimy się na analizach laboratoryjnych, genetycznych, tak aby móc porównać między sobą populacje związane z różnymi środowiskami.
– mówi prof. Minias.
Projekt finansowany jest z środków Narodowego Centrum Nauki. Zakończy się w 2026 roku.
Materiał: Wydział Biologii i Ochrony Środowiska
Redakcja: Centrum Promocji UŁ