O biologii i środowisku dyskutujemy najczęściej w kontekście zmian klimatu, zanieczyszczeń, pochłaniania przestrzeni. Międzynarodowy zespół biologów – ponad 30 badaczy z pięciu kontynentów – prześledził, w jaki sposób na środowisko miejskie wpływają zjawiska społeczne, kulturowe i polityczne; jak religia, polityka i wojna zmieniają ewolucję dzikiej przyrody w miastach. Wyniki unikatowego badania, pod kierunkiem prof. dr hab. Marty Szulkin z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Cities.
Wnioski z badań i mocno argumentowane hipotezy wskazują wiele zmian. Zmniejszony przepływ genów, dryft genetyczny, mutacje, zmiany fenotypów, selekcja – biolodzy wyliczają już stwierdzone i możliwe konsekwencje ludzkich działań. O co chodzi? Z czym mamy do czynienia?
– Dryft genetyczny to jest sytuacja, kiedy z dużej populacji powstają małe populacje i losowo w każdej z nich pojawiają się różne warianty genów. Im mniejsze są populacje, tym stają się mniej różnorodne (ponieważ mogą się do nich dostać osobniki o tym samym genotypie). Gdy następują jakieś zmiany środowiskowe, trudniej im dostosować się do nowych warunków. Jeżeli złym trafem mają wariant genu, który nie pozwala na przetrwanie w danych warunkach, populacja wymiera. Upraszczając, dryft to losowość. Fachowo: dryft genetyczny to losowa zmiana częstości alleli w populacji z pokolenia na pokolenie – tłumaczy prof. Szulkin.
Od przepływu genów zależy trwanie gatunku na jakimś obszarze.
– Przepływ genów jest bezpośrednio związany z mobilnością organizmów. Jeżeli np. jeż przemieści się o 200 metrów, żeby spotkać partnerkę i się rozmnożyć, to następuje przepływ genów. Natomiast jeśli mu się nie udało, bo na przykład został rozjechany po drodze, to przepływ genów tego konkretnego jeża zostaje zatrzymany. Przepływ wiąże się z tym, na ile organizmy mogą się przemieszczać i pozostawiać geny w dalekich miejscach w kolejnym pokoleniu – mówi badaczka.
To rozprzestrzenianie się genów pomiędzy populacjami jest ważne. W praktyce chodzi o to, żeby ten organizm mógł się przemieścić bez przeszkód. W przeciwnym razie, jeżeli zwierzę nie może zmienić miejsca zamieszkania – bo na drodze pojawiają się płoty, siatki, bariery, ruchliwe jezdnie, to jeżowe potomstwo może zacząć kojarzyć się między sobą, a to prowadzi do wsobności (w kulturach ludzkich mówimy o kazirodztwie). Wsobność jest problemem, bo powoduje, że uzewnętrzniają się różne ukryte choroby.
Czy jakieś zagrożenia dla człowieka wynikają ze zmian, które powodujemy przez swoje działania?
Jak na ewolucję przyrody oddziałuje wojna?
Rosnące napięcia polityczne mogą prowadzić do wojny. Między 1946 a 2014 r. odnotowano na świecie 254 konflikty zbrojne. Wojna ma daleko idące skutki dla miast i przyrody w ich obrębie. Pomimo znanych szkód, jakie wyrządza środowisku, dopiero zaczynamy rozumieć jej ewolucyjne konsekwencje.
Bombardowania i pożary na Ukrainie, które dotknęły około ćwierć miliona akrów lasów prawdopodobnie zmienią wzorce przepływu genów i dryftu genetycznego w lasach podmiejskich, a być może też w miastach. Wyludnienie spowodowane wojną może doprowadzić do ponownego zajęcia przestrzeni miejskich przez dzikie zwierzęta. Ale równocześnie, inne gatunki może unicestwić. Na przykład, po masowym (40–50% populacji przedwojennej) exodusie ludzi z Charkowa w pierwszych miesiącach pełnoskalowej inwazji rosyjskiej, w latach 2022–2024 w najbardziej zabudowanych obszarach mieszkalnych i przemysłowych miasta wyginęły wróble domowe. Tylko niewielkie grupy ptaków przetrwały na centralnym rynku, gdzie ludzie nadal sprzedają i kupują żywność.
– Działania wojenne prowadzą do tego, że zieleń, z potrzeby, jest wycinana na opał. Można to było zaobserwować w Jugosławii, w Ukrainie i w Gazie. Hipotetycznie – przedstawiając rzecz obrazowo – wycięcie drzew nie jest dobre dla przepływu genów, bo zagraża istnieniu pewnych gatunków. Innym problemem jest to, że gdy się zlikwiduje drzewa, to niektóre gatunki wypadną z sieci troficznej, jaka jest w miastach. Wypadną różne gatunki ptaków, ale też wiele innych organizmów, które mogą regulować inne populacje, na przykład owadów. Generalnie, działania wojenne mogą spowodować dysregulację całego systemu. To jest odpowiedź na pytanie o zagrożenia, jakie niosą zmiany, powodowane przez nasze działania – wyjaśnia prof. Marta Szulkin.
– Gdy jakieś organizmy wypadną z układanki, dużo łatwiej można wprowadzić różne zarazy albo inwazje, często bezkręgowców, ponieważ nie ma gatunków, które by jadły owady. Przykładem, o którym wspomina w badaniach nasz współpracownik z Charkowa jest fakt, iż w wielu miastach ukraińskich, poprzez działania wojenne i ucieczkę ludności zanikły niektóre gatunki ptaków w centrum miasta, między innymi wróble – dodaje zoolożka.
Zmiana przypomina o tym, co się działo w Chinach, gdy Mao Tse-tung zarządził, że trzeba wybić wszystkie wróble. Przeprowadzona w latach 60. w Państwie Środka ogólnokrajowa kampania tępienia wróbli przyczyniła się do klęski głodu, która pochłonęła miliony ludzkich istnień. Według władz Chińskiej Republiki Ludowej wróble wyjadały ziarno na zasiewy. Chińczycy zaczęli więc tępić wróble, a efekt był taki, że rozpleniły się szkodniki (głównie szarańcza) i zniszczyły plony. Pogłębiła się klęska głodu i deficyt żywnościowy. Tak ekstremalny scenariusz może naszym sąsiadom na wschodzie nie grozi, ale jak donosi jeden z portali rolniczych, w czterech obwodach na Ukrainie obowiązuje alarm, bo szarańcza wyjada tam słoneczniki. – Państwowa Służba Ochrony Żywności i Ochrony Konsumentów zaalarmowała rolników, że w obwodzie chersońskim zaobserwowano duże kolonie szarańczy, które niszczą pola słonecznika. Owady szybko się namnażają i zagrażają plonom na południowej Ukrainie – pisze m.in. farmer.pl.
Przepływ genów, dryft genetyczny, selekcje – te między innymi procesy ewolucyjne związane z konfliktem zbrojnym i wojną zaobserwowali badacze. Inwazjom wojskowym przypisuje się rozprzestrzenianie się na terenach miejskich południowej i wschodniej Ukrainy koniczyny kanadyjskiej i łopianu większego. Skutek pierwszej fali rosyjskiej agresji to pojawienie się chrząszcza piaskowego w pobliżu miasta Ługańska. Te chrząszcze bywają żarłoczne, a żywią się kiełkami wschodzących zbóż. Strefy wojenne zakłócają także migrację orlików grubodziobych, gdy przemieszczają się przez miasta we wschodniej Europie. Wysadzenie zapory w Kachowce spowodowało zalanie ogromnych terenów, dotychczasowy ekosystem w jednej chwili został zrównany z ziemią.
Wojna to wydarzenie ekstremalne, które resetuje i anihiluje ekosystemy. Czy w obliczu ludzkiej rozpaczy pytanie o biologię nie brzmi jednak karykaturalnie? Naukowcy uczulają, że trzeba o tym mówić. Zakładamy, że wojna kiedyś się skończy i ludzie na te powojenne tereny będą musieli wrócić. Co zastaną? Dramaty ludzkie, a potem problemy egzystencji, z wszystkimi wyzwaniami wynikającymi ze zniszczeń, o których piszemy.
W jaki sposób religia oddziałuje na biologię w miastach?
Wróćmy do czasu pokoju. W ramach badania naukowcy przyjrzeli się, jak na miejską przyrodę i ekologię wpływa religia, w jaki sposób na środowisko wpływają miejsca święte.
77% ludzi na świecie wyznaje jedną z 4 głównych religii – chrześcijaństwo, islam, hinduizm lub buddyzm – kolejne 16% jest klasyfikowane jako osoby religijne, ale niezwiązane z tymi religiami. – Wspólną cechą prawie wszystkich religii są miejsca sanktuariów i kultu, takie jak kapliczki, świątynie, święte gaje lub cmentarze. Miejsca te mogą być ważnymi zielonymi przestrzeniami w miastach – piszą badacze. Ale nie tylko.
Święte miejsca, na przykład w Zimbabwe, Republice Południowej Afryki czy Indiach mogą przyczyniać się do ochrony i wzmocnienia różnorodności biologicznej, wzmocnić ochronę gatunków, zmniejszyć dryft genetyczny. Z drugiej jednak strony – mogą powodować zachwianie biologicznej równowagi przez wprowadzenie do środowiska obcych gatunków. Możliwe jest też, że pojawią się interakcje między organizmami i doprowadzą do zmian ewolucyjnych, które są trudne do przewidzenia. Szczególne obawy budzą zmiany, które mogą stanowić zagrożenie dla ludzi i środowisk miejskich. Na przykład „wypuszczanie zwierząt modlitewnych” amerykańskich żab byczych wśród niektórych społeczności buddyjskich w Azji doprowadziło do powszechnego spadku liczebności rodzimych gatunków w miejskich środowiskach wodnych.
Bydło domowe w niektórych miastach Indii jest chronione przed suszą i głodem. Świątynia Karni Mata w Indiach to dom dla tysięcy czarnych szczurów, ale wzrost populacji dokarmianych codziennie gryzoni przekracza to, co może utrzymać środowisko. Klasztory i sanktuaria w Japonii utworzyły obszary ochrony w obrębie miast dla świętych jeleni sika, na które w przeciwnym razie intensywnie by polowano. W efekcie populacja czczonych zwierząt osiąga niezwykle wysokie rozmiary.
Mniej egzotyczne obserwacje?
Miejsca i praktyki religijne mogą wpływać na potencjał ewolucyjny miejskiej przyrody. Miejsca religijne zapewniają siedliska dzikiej przyrody w miastach. Tu badacze podają europejskie przykłady. Należą do nich cmentarz Brompton w Londynie w Wielkiej Brytanii, gdzie pospolite są rude lisy oraz – teraz Polska – cmentarz żydowski w Warszawie, gdzie sikory bogatki i sikory modre rozmnażają się w skrzynkach lęgowych. Cmentarze miejskie działają jak schronienia i korytarze ekologiczne umożliwiające przepływ genów. Co więcej, badania na południu Polski pod kierunkiem prof. Piotra Skórki wykazały, że wokół kościołów wiejskich również występuje większa liczba gatunków ptaków i ich większe zagęszczenie niż w sąsiednich gospodarstwach rolnych. Pokazuje to nadrzędne znaczenie miejsc o znaczeniu duchowym dla ochrony lokalnej przyrody.
Powinniśmy też pamiętać, że praktyki religijne umożliwiły także selekcję i udomowienie gatunków. Ponad 90% szczepów drożdży związanych z winem należy do tego samego klastra genetycznego. Ponieważ wino jest związane z wieloma wydarzeniami religijnymi, winiarstwo, którym zajmowano się w klasztorach, prawdopodobnie wpłynęło na selekcję drożdży. Również europejskie króliki zostały udomowione stosunkowo niedawno we francuskich klasztorach. Z kolei dzięki archiwom dokumentującym, co robiono na przestrzeni wieków w opactwach w Wielkiej Brytanii wiadomo, że na podwórkach w niektórych angielskich kościółkach są nieskalane kawałki zieleni (nigdy nie stosowano tam herbicydów) i zachowały się niezwykle stare szczepy drzew.
– Miejsca kultu religijnego bardzo często postrzegamy w wymiarze zieleni i piękna, na wskroś kultur. Ma więc uniwersalny potencjał do działań na rzecz ochrony przyrody. Przyrodę w miejscach świętych i o znaczeniu duchowym można pielęgnować i doceniać jako repozytorium czasów przeszłych. Można ją również doceniać jako ostoję dla dzikiej fauny i flory. Dla mnie to jest krucjata osobista – komentuje prof. Szulkin.
Skoro jesteśmy przy zieleni – to warto pamiętać o ogródkach działkowych; mieć świadomość, jak ważne są parki, skwery, wszelkie pasy zieleni. A to już kwestia polityki.
Jak polityka wpływa na ewolucję dzikiej przyrody w miastach
Polityka globalna, krajowa i lokalna są fundamentalne dla społeczeństw, zaś systemy polityczne kształtują politykę środowiskową, środowiska miejskie i potencjał miast do zmian ewolucyjnych. Regionalne decyzje polityczne dotyczące obszarów miejskich odgrywają również kluczową rolę w zarządzaniu gruntami miejskimi. Polityka środowiskowa, która koncentruje się na terenach zielonych jest napędzana decyzjami politycznymi. To od niej zależy, czy mamy pasy zieleni, trawniki, parki, skwery, zieleń osiedlową, ogrody działkowe. Te zielone obszary są ważne.
– Pasy zieleni zapewniają przydatne schronienie dla gatunków, które w przeciwnym razie nie przetrwałyby w miastach – piszą badacze.
– Ogródki działkowe w Warszawie to konkretna powierzchnia, niewiele się różni od powierzchni parków w mieście (ogródki to ponad 1000 ha – przyp. red). To jest dobro, z którego należy być dumnym. Ogrody działkowe są fantastyczną ostoją przyrody, zwłaszcza jeśli umożliwia się różnym małym organizmom przechodzenie przez grodzące je płotki czy siatki. To tworzy i wzbogaca miejskie korytarze ekologiczne – komentuje prof. Szulkin.
Zarządzanie terenami zielonymi, niestety, ustępuje miejsca działaniom deweloperskim. Zmiany zaczęły się w roku 1989. Jest zmiana dobra. To Europejski Zielony Pas – inicjatywa, która rozpoczęła się wraz z rozpadem Związku Radzieckiego. To korytarz, który biegnie tą samą drogą co Żelazna Kurtyna i obejmuje wiele miast, zapewniając ponad 12 000 km chronionego terenu, po którym może przemieszczać się dzika przyroda, ułatwiając w ten sposób przepływ genów. Zmiany niekorzystne, to ogromne przekształcenia miejskie, spowodowane przejściem z planowanej gospodarki socjalistycznej na kapitalistyczny system gospodarczy – zmiany z gospodarowaniu ziemią zainicjował upadek rządów komunistycznych.
Badanie porównujące pięć stolic Europy – Warszawa, Budapeszt, Praga, Bukareszt i Sofia – w latach 1991, 2000 i 2015 wykazało, że zmiana ta doprowadziła do nieplanowanego wzrostu. Wartość ziemi radykalnie zmieniła praktyki budowlane: często skutkowało to gęstą zabudową miejską po 1989 r., rozwojem zamkniętych osiedli na obszarach podmiejskich, rozrostem miast, zjawiskiem gentryfikacji i zmniejszeniem powierzchni terenów zielonych. Te zmiany krajobrazu prawdopodobnie zmniejszą przepływ genów i wielkość populacji dzikiej przyrody miejskiej.
Zdjęcia satelitarne – poniżej – wyraźnie obrazują, jak systemy polityczne wpływają na projektowanie miast, w tym na ilość i rozmieszczenie terenów zielonych. Tereny mieszkalne w Warszawie zbudowane po 1989 r. są zwykle gęściej zabudowane niż te, które powstały w latach 1945-1989 r.
Badacze wyciągają wnioski i stawiają szereg hipotez. Polityki związane z planowaniem miejskim powodują powstawanie odrębnych ekosystemów, które prowadzą do różnic w przepływie genów i dryfcie genetycznym w populacjach miejskich dzikich zwierząt. Historia polityczna, w tym modele zarządzania i polityki użytkowania gruntów, wpływa na różnorodność genetyczną i potencjał ewolucyjny gatunków miejskich poprzez tworzenie rozdrobnionych lub ciągłych siedlisk. Miejskie pasy zieleni i ogródki działkowe utrzymują potencjał ewolucji w miejskiej dzikiej przyrodzie, zapewniając krytyczne siedliska dla przetrwania gatunków, przepływu genów i lokalnej adaptacji. Fizyczne bariery polityczne, takie jak mury lub strefy ograniczone tworzą odizolowane populacje ze zmniejszonym przepływem genów, szczególnie u gatunków, którym trudno się rozprzestrzeniać.
Dlaczego zrozumienie tych procesów jest ważne? Dlatego, byśmy mogli kształtować miasta, które będą bardziej przyjazne dla człowieka, ale równocześnie, żebyśmy mogli lepiej dbać o środowisko.
