De stad als snelkookpan van de evolutie: hoe dieren zich sneller ontwikkelen

De eerstvolgende keer dat u op een terras van een lunch geniet en een troep hongerige duiven ziet naderen: bedwing de reflex om de beesten weg te jagen van uw broodje kaas en neem even de tijd om hun verendek te bestuderen. Een getraind oog zal opmerken dat de veren van de stadsduiven een stuk donkerder zijn dan die van hun soortgenoten op het platteland. Niet omdat ze zich minder vaak wassen, nee, het gaat om een ingenieus evolutionair over­levings­mechanisme.

Stadsduiven evolueren richting een donkerder variant omdat het zwarte melanine­pigment ervoor zorgt dat ze meer zware metalen die de stad met zich meebrengt, in hun veren kunnen verwerken. Een natuurlijk detox­systeem als het ware. “Sommige dieren en planten hebben, tegen de verwachting in, een evolutionaire oplossing gevonden voor het probleem van de vieze vervuiling die wij mensen in het milieu dumpen”, zegt de Nederlandse evolutie­bioloog Menno Schilthuizen, auteur van het boek Darwin in de stad. 

Tegen 2030 zal 10 procent van het land­opper­vlak geürbaniseerd zijn. En de rest zal voor een groot deel bestaan uit vee­teelt, landbouw- of bos­grond die door de mens is aangelegd. “Die nieuwe realiteit dwingt dieren en planten om zich aan te passen aan het – vaak extreme – leven in de oprukkende steden en de dominantie van de mens.” In de wetenschap spreken ze dan van HIREC, kort voor: Human Induced Rapid Evolutionary Change.

Duiven mogen dan bekend staan als ultieme overlevers, ‘vliegende ratten’ die zich zelfs op een nucleaire afval­berg zouden handhaven, ze zijn niet de enigen die willens nillens evolueren qua dieet, gedrag en uiterlijk. Schilthuizen, verbonden aan het Naturalis Biodiversity Center in Leiden, wist een heel boek vol voorbeelden te vullen, op basis van onderzoeken over de hele wereld. 

Zo zijn killi­vissen die rondzwemmen in het giftige slijk van New Bedford Harbor aan de Noord-Amerikaanse oostkust door genetische mutaties beter bestand tegen chemische viezigheid. Witvoet­muizen in het New Yorkse Central Park hebben een afwijkend gen waardoor ze restanten van half opgegeten vette hamburgers en ander junkfood beter verteren. En ook planten passen zich aan in een poging om hun voortbestaan en voortplanting te midden van asfalt en beton te verzekeren. 

(lees verder onder de foto)

“Paardenbloemen in de stad maken dat hun zaadjes sneller neerdalen”, vertelt Schilthuizen. “Om de kans te vergroten dat ze in het kleine perkje landen waar de ouderplant al groeide, en niet enkele meters verder waaien en onher­roepelijk verloren gaan op het barre asfalt.”

In andere gevallen zijn de aanpassingen duidelijker zicht- of hoorbaar. Stads­hagedissen in Puerto Rico kruipen rond op beduidend langere ledematen. Geen overbodige luxe in een biotoop vol uitgestrekte muren waar je sneller moet kunnen rennen om jezelf in veiligheid te brengen dan op een boomstam. Extra lamellen aan hun teenkussentjes zorgen er dan weer voor dat ze beter blijven kleven aan de gladde muren. 

Ook klif­zwaluwen in het Amerikaanse Nebraska zijn beter gewapend tegen een ‘nieuwe’, uiterst gevaarlijke vijand: voorbij­razende auto’s op snelwegen. Wetenschappers onderzochten daar het verschil tussen levende zwaluwen die zich schijnbaar moeiteloos door het verkeer bewogen en soortgenoten die minder fortuinlijk waren. De vleugels van de levende zwaluwen werden elk decennium twee millimeter korter in vergelijking met de vleugels van de plat­gereden exemplaren. Opdat ze snel verticaal van het asfalt op konden vliegen als er weer een wegpiraat aankwam. 

Dichter bij huis heb je het “zeer goede voorbeeld van de stads­merels”, vertelt Schilthuizen. “Soms hoor je het verwijt dat het om micro-evolutie gaat: dat er maar één eigenschap verandert. Maar hier kun je bijna spreken van het ontstaan van een nieuwe soort.” De stads­merel heeft om te beginnen een kortere, dikkere snavel dan een bos­merel. Een puntige, lange bek komt vooral van pas als je regenwormen uit het gras en allerlei holtes moet pikken en peuteren. Als er genoeg voedsel voorhanden is op voeder­tafels en andere vlakke oppervlakken in de stad, is kort en dik handiger. 

Schilthuizen: “Ze broeden ook vroeger dan hun plattelandsverwanten. Omdat ze overwinteren in de stad, vaak als een ‘urbaan warmte-eiland omschreven waar het vol voeder­huisjes staat.” En dan is er nog de toon en timing van hun gezang: stads­merels beginnen veel vroeger aan hun concert dan merels op de boerenbuiten. Liefst drie uur voor zons­opgang, lang voor het verkeer en ander stads­gedruis op gang komt. Daarbij zingen ze een toon hoger. Kwestie van het lawaai te kunnen overstemmen.

Camouflage

Schilthuizen krijgt soms mails met vragen van stadsbewoners over ‘opvallende situaties met dieren’. Genre: ‘Die hond daar keek naar links én naar rechts voordat hij overstak! Is dat gedrag gevolg van urbane evolutie?’  “Er is natuurlijk een verschil tussen evolutie, waarbij sprake is van een erfelijke eigenschap, en ‘cultureel’ aangeleerd gedrag dat wordt gekopieerd”, zegt de bioloog. “Vaak is het lastig om echt uit te maken of het om evolutie gaat.” In geval van de aangepaste zang bij stads­merels wellicht wel. “Ook bij vogels als koekoeken, spechten, papegaaien en duiven zien we dat het geluid dat ze in de stad maken, hoger is dan daarbuiten.”

De peper-en-zout­vlinder is dan weer een oud schoolvoorbeeld van evolutie. “Ook al hebben ze dat vanuit creationistische hoek al onderuit willen halen.” In eind negentiende-eeuws Engeland zag men plots vlinders met egaal antraciet­kleurige vleugels in de plaats van het typische zwart-wit gespikkelde patroon. Tegen de zwart­geblakerde boomstammen door de smog van de industriële revolutie vormden antraciete vleugels een betere camouflage tegen vogels die wel een vlinderhapje lustten. “Nadat men halverwege de twintigste eeuw luchtvervuiling begon te bestrijden, zag je minder zwartgeblakerde bomen en bijgevolg ook weer aangepaste vlindervleugels. Een omgekeerde evolutie was ingezet. Vandaag is de donkere vorm weer net zo zeldzaam als in 1848.”

Manipulatie

‘Van deze trage veranderingen zien we niets, tot de wijzers des tijds lange tijdperken hebben doen verstrijken’, schreef Charles Darwin in On the Origin of Species in 1859. “Hij had het mis”, zegt Schilthuizen. “Zeker bij bepaalde insecten die twee generaties hebben per jaar, kun je makkelijk evoluties waarnemen. Fruitvliegjes in de tropen tellen zelfs tientallen generaties per jaar.”

Recentere voorbeelden van urbane evolutie zijn de Londense metro­mug, die ondergronds huist sinds metro­stations in de Tweede Wereld­oorlog door Londenaren als schuilplaats werden gebruikt. Die mug zuigt het bloed van menselijke passagiers in plaats van vogels, legt haar eitjes nog voor haar bloedmaaltijd, paart niet in zwermen en is het hele jaar door actief.

En je hebt de tuin­slak, waar Schilthuizen zelf onderzoek naar voert. Samen met enkele medewerkers lanceerde hij de app Snail­Snap, waarmee mensen foto’s konden uploaden van de Cepaea nemoralis, die op menig tuinterras slijm­sporen achterlaat. “De slakkenhuisjes in het stads­centrum evolueren richting lichtere kleuren. Lichtgekleurde slakkenhuisjes raken in de zomers net iets minder snel over­verhit in een warme stad, omdat ze het zonlicht beter weerkaatsen, en bieden dus betere overlevings­kansen.”

Kraaien die in het Japanse Sendai noten voor de wielen van auto’s werpen zodat die handig worden open­gekraakt, lijkt dan weer een illustratie van aangeleerd gedrag. Hoewel: Schilthuizen hoorde dat er inmiddels ook soortgelijk ‘manipulatief’ gedrag van kraaien in Duitsland is waar­genomen. “Dat lijkt me iets te ver om van kopieer­gedrag te spreken.” Ook elders in Europa zie je voorbeelden van dieren die ons gedrag manipuleren. Zoals mezen die doppen van melkflessen open­peuteren en meeuwen die zich strategisch op plekken opstellen waar wel eens een broodje haring op de grond valt. “Je ziet dat het probleem­oplossend vermogen, de ‘slimheid’ van sommige dieren toeneemt in de stad. Daarbij spelen erfelijke factoren wel een rol.”

Er zijn voorbeelden van kolibri­soorten die hun nest bizar genoeg dicht bij een luidruchtige gas­compressor bouwen. Bewust, vermoeden onderzoekers, omdat hun natuurlijke vijanden een hekel hebben aan herrie en het lawaai dus net bescherming biedt. En zelf klinken ze met hun hoge stemmetjes nog boven het geluid uit. 

Misverstanden

Een bioloog die een drukke, lawaaierige, vervuilde, grijze metropool als onderzoeks­terrein verkiest boven een stukje nog ongerepte wilde natuur: het lijkt contradictorisch. Maar Schilt­huizen – eigenlijk een regenwoud­deskundige – noemt een stad een “bruisende zee van mini-­ecosystemen”. 

Er zijn veel redenen te bedenken voor de verrassend rijke biodiversiteit in steden. Veel exotische soorten worden om te beginnen de stad in getransporteerd. De halsband­parkieten in het park van Vorst zijn daar een mooi voorbeeld van: oorspronkelijk uit India en Afrika, als kooivogel naar hier gebracht en vervolgens ontsnapt of bewust vrijgelaten. Een tweede reden is dat de kwaliteit van natuurlijke biotopen buiten de stads­muren achteruitgaat. “En dan heb je nog het feit dat steden op plekken zijn gebouwd die voordien al biologisch rijk waren, aan rivier­mondingen in vruchtbaar laag­gelegen gebieden”, zegt Schilthuizen.

Natuurlijk gaat hij ook nog graag naar regenwouden om er nieuwe soorten te ontdekken, “maar de situatie in steden is even fascinerend om gade te slaan. En lekker makkelijk voor veldwerk natuurlijk.”

‘Waarom vinden we een mierennest aan een boomtak natuur, maar een stad vol mensen niet? Waarom bewonderen we de rol die die mieren spelen in het eco­systeem van het regenbos, maar spreken we met walging van de manier waarop mensen het landschap domineren? Er is uiteindelijk geen fundamenteel verschil’, schrijft Schilthuizen in Darwin in de stad.

En: ‘Het wordt tijd om te erkennen dat menselijk handelen de belangrijkste ecologische kracht op aarde is geworden. Of we het nu leuk vinden of niet, we zijn onderdeel geworden van bijna alles wat er zich op deze planeet afspeelt.’

Paragrafen als deze leverden al giftige commentaar en misverstanden op. Alsof de bioloog de impact van de (menselijke) vervuiling en plundering op de natuur relativeert. Blijf gerust met plastic vorken eten, bomen kappen en op diesel rijden. Want: dieren en planten zullen zich wel aanpassen. Survival of the fittest. 

Niet dus. “Je kunt het, zoals sommigen doen, filosofisch bekijken en stellen dat de mens door zijn evolutie vandaag nu eenmaal de dominante soort is, maar dat vind ik voor alle duidelijkheid bijna karika­tu­raal. Natuurlijk is elke vermindering van biodiversiteit negatief en valt teloorgang van wilde natuur te betreuren.”

Maar als bioloog bekijkt hij het niet zuiver zwart-wit, zegt hij. “Je kunt ook stellen dat meer natuur en dieren in de stad voor de mens gezonder is. En voor sommige diersoorten is een stad net aantrekkelijker omdat er een grotere biodiversiteit is dan op veel plekken buiten de stad: geen twee stads­tuintjes zijn hetzelfde. Maar voor elke soort die zich succesvol aanpast aan het stads­leven, zijn er dertig anderen die het niet redden.”

Paren met een bierflesje

Belgische wetenschappers van KU Leuven, UGent, UAntwerpen en UCLouvain toonden zopas nog aan dat er duidelijk minder insecten voorkomen in de stad. Ook waren de meeste insecten in Belgische steden gemiddeld 16 procent kleiner dan hun soortgenoten op het platteland. Bioloog Hans Van Dyck, die meewerkte aan het onderzoek, waarschuwde onlangs in Knack voor de ‘ecologische valstrik’, of hoe nieuwe stads­biotopen dieren ook zwaar kunnen beetnemen. Water­insecten vinden in de natuur water door het gepolariseerde licht van het water­oppervlak. Maar glas, asfalt en olie in een stad polariseren ook licht. Tamelijk verwarrend en bedrieglijk voor de insecten.

Waarom sommige soorten net floreren in een stad en anderen kopje onder gaan, heeft met veel verschillende factoren te maken. Schilthuizen: “Pre­adaptatie bepaalt mee welke soorten door de filters van beton en auto’s, afval en vuil worden tegen­gehouden en welke de stad tot hun thuis kunnen maken. Vrij vertaald: sommige soorten zullen sneller overeenkomsten in de stad kunnen herkennen met hun natuurlijke biotoop, hun niche in de natuur. Stadsduiven en huismussen bijvoorbeeld. Die laatste voelen zich ook thuis in een fietsen­stalling: ze ‘zien’ de match met een struikgewas.” 

Het mag ook niet verbazen dat meer vossen hun toevlucht zoeken in steden als Brussel. Of dat er inmiddels al zo’n 2.000 coyotes ronddwalen in Chicago. Omdat hun natuurlijke habitat wordt bedreigd, ja. Maar ook omdat ze veiliger zijn in een stad. “Daar worden ze minder opgejaagd dan op het platteland. En als afval­eters hebben ze er minder moeite om voedsel te vinden: etens­resten genoeg.” Een autopsie op een dode stadsvos in Rotterdam leverde het volgende diverse vijf­gangen­menu op: rozenbottels, een jong konijntje, een appel, een broodje shoarma en kersen in dikke siroop.

Halverwege zijn boek prijkt een prentje van de befaamde McFlurry-egel, die een poging om een overgebleven restje uit een McDonald’s-ijsbeker op te likken met zijn leven bekocht. Hij had de omvang van zijn stekels niet goed ingeschat. Het opgezette exemplaar staat nu in het Natuur­historisch museum in Rotterdam. Ook foto’s van kevers die tevergeefs proberen te paren met een bierflesje en stads­zwanen die nesten van plastic afval bouwen hebben iets zielig. 

Schilthuizen: “In onze ogen misschien. Maar dieren kennen het concept ‘zieligheid’ niet.” De mens kijkt vaak te romantisch naar de natuur. Nesten horen van takken gemaakt, niet van ijzer of plastic. “Maar voor een dier is dat gelijk als ze kunnen overleven.” 

Hij heeft voorlopig wel nog geen weet van evolutie die is opgetreden als een gevolg van McFlurry-bekers. “Laatst werd er wel een oude stekel­loze egel gesignaleerd in een achtertuin in Engeland. Op het platteland had die het wellicht nooit overleefd zonder pantser tegen roofdieren. In de stad wel.”