L’impatto dell’urbanizzazione sull’evoluzione

La costruzione di città sempre più imponenti condiziona i processi evolutivi? Uno studio tira le somme dei principali studi sulla relazione tra urbanizzazione ed evoluzione biologica

L’urbanizzazione, intesa come la costruzione di agglomerati sempre più vasti di edifici, strade ed infrastrutture, condizionerebbe i processi evolutivi delle specie animali e vegetali che colonizzano le città. Ad analizzare i dati, Marc Johnson e Jason Munshi-South, entrambi dell’Università di Toronto, in una review di 152 articoli pubblicata su Science.

I due autori sono partiti da un’osservazione: nonostante gli studi sull’impatto dell’urbanizzazione potrebbero dare molte conferme sui meccanismi dell’evoluzione, i dati a disposizione riguardino ancora popolazioni piuttosto limitate di poche città relative soprattutto alle latitudini temperate. Eppure i dati a disposizione indicano già alcune tendenze piuttosto chiare.

La ricerca è stata strutturata per analizzare dati che potessero rispondere a queste domande: è possibile individuare differenze tra popolazioni che vivono in città e popolazioni della stessa specie che vivono nelle aree rurali? Quali sono i meccanismi evolutivi prevalenti nell’ambiente urbano? Ed infine: l’impatto dell’urbanizzazione sull’evoluzione può fornire indicazioni sulla salute umana e sulla costruzione delle città del futuro?

Secondo gli autori, un dato piuttosto generale degli studi pubblicati finora è la generale perdita di diversità genetica delle popolazioni che vivono nelle città, dovuta a un frequente effetto del fondatoreMolti studi rilevano infatti come lo sviluppo urbano, costituito da continue costruzioni, strade e infrastrutture, eriga continue barriere tra le popolazioni, sottoponendole a una continua frammentazione.

Gli autori descrivono diversi esempi tra cui: le popolazioni di topi pezzati della città di New York, significativamente più poveri dal punto di vista genetico delle popolazioni della stessa specie che occupano differenti aree al di fuori della città; la volpe rossa sempre più frequentemente presente nella città di Zurigo, più povera geneticamente rispetto a quelle ambientate negli ambienti rurali; uno studio sulle cimici di diverse città degli Stati Uniti i cui risultati mostrano poca diversità genetica all’interno delle popolazioni ma forti differenze tra le popolazioni, risultati associati alla dinamica dell’effetto del fondatore. 

Nell’esaminare gli studi pubblicati, i ricercatori si sono quindi chiesti se si possa verificare un progressivo adattamento al contesto urbano da parte di piante ed animali e se l’aumento del tasso di urbanizzazione comporti l’adattamento di un numero sempre maggiore di specie. Effettivamente gli studi pubblicati mostrano come le popolazioni adattate a contesti urbani siano soggette a modificazioni nella morfologia, nella fisiologia, nel tasso riproduttivo e nel comportamento rispetto a popolazioni della stessa specie cresciute in contesti rurali. Oltre ai famosi risultati degli studi su Biston betularia (Pikaia ne ha dato un aggiornamento qui), gli autori citano i risultati di una ricerca condotta sulla pianta Lepidicum virginicum su cinque città degli Stati Uniti: le varianti “urbane” hanno crescita più rapida, taglia maggiore e fioritura anticipata rispetto alle popolazioni rurali. Tuttavia, fanno notare gli autori, gli studi pubblicati fin qui non permettono di comprendere quanto questi processi dipendano dalla selezione e quanto siano condizionati da fenomeni casuali come la deriva genetica.

La ricerca si conclude con una serie di punti interrogativi. Le ricerche pubblicate ad oggi non permettono di stabilire quanto frequentemente le popolazioni di piante e animali si adattino al contesto urbano. Inoltre, al momento non possiamo valutare quanto l’urbanizzazione impatti sulla salute umana attraverso un crescente adattamento di specie infestanti (come le cimici, ad esempio).

E’ quindi necessario, nelle conclusioni degli autori, aumentare la quantità e la qualità degli studi sul rapporto tra urbanizzazione ed evoluzione biologica per approfondire le conoscenze necessarie ad affrontare le sfide che l’attività antropica porrà nei prossimi decenni.


Riferimenti
Marc T. J. Johnson, Jason Munshi-South. Evolution of life in urban environments. Science, 2017; 358 (6363): eaam8327 DOI: 10.1126/science.aam8327

Immagini: di dominio pubblico (da Wikimedia Commons)