Şehir Ortamında Evrimsel Baskılar ve Adaptasyon
Şehir Ortamında Evrimsel Baskılar ve Adaptasyon
Giriş
Darwin’in evrim teorisi genellikle izole adalar ve uzak yaban ortamlarında ele alınırken, Menno Schilthuizen kentleri de evrimin hızlıca gözlemlenebileceği laboratuvarlar olarak tanımlar. Şehirler, insan faaliyetleriyle ortaya çıkan yapay ışık, gürültü, kirlilik ve yeni habitat düzenleriyle doğaya “çılgın bilim insanları” gibi davranır; değişik coğrafyalardan gelen türleri bir araya getirir, içlerinde yapay seçilim baskıları yaratır. Bu yüzden kentsel ekosistemler, canlıların hızla adaptasyon gösterdiği veya yok olduğu dinamik ortamlardır. Schilthuizen’in Darwin Comes to Town kitabındaki vaka incelemeleri ve güncel araştırmalar, doğal seçilim ve mikroevolüsyon süreçlerinin kent ortamında nasıl işlediğini göstermektedir. Bu yazıda, şehirleşmenin doğa üzerindeki evrimsel etkileri; kentsel doğal seçilim, genetik adaptasyon, hızlı evrim, tür çeşitliliği, insan kaynaklı baskılar, kent biyolojisi, davranışsal değişimler ve mikroevolüsyon bağlamında ele alınacaktır.
Kentsel Ekosistem ve İnsan Etkisi
Kentsel alanlar, doğal habitatların aksine insan eliyle şekillenen karmaşık ekosistemlerdir. Binalar, yollar ve sokaklar doğrudan doğal seçilim baskıları yaratır. Örneğin yapay ışık, gece ve göçmen hayvanların biyolojik ritmini bozmakta; Paris’te Euro 2016 finali öncesinde stadyum ışıkları binlerce göçmen Gümüş Y kelebeğini (Autographa gamma) kendine çekmiş ve maç sırasında sahayı istila etmelerine yol açmıştır. Bu tür olaylar, kentsel ışığın canlıları normal yollarından saptırdığını gösterir. Kentlerle birlikte hızla değişen çevre koşulları (örneğin ısı adası etkisi, hava-gürültü kirliliği, ağır metaller) yeni seçilim baskıları oluşturmaktadır. İnsan faaliyetlerinin kentlere taşıdığı egzotik türler de (Evcil hayvan ticareti, peyzaj bitkileri vb.) şehir ekosisteminin bileşimini kökten değiştirmiştir. Tarihsel olarak, Avrupa’ya papağan, kara-tavuk ve karga gibi türler bilinçli olarak getirilmiş; bu sayede Londra ve Brüksel gibi kentlerde hint halk papağanları (Psittacula krameri) veya New York’ta Avrupa karatavşanları (Sturnus vulgaris) gibi binlerce bireylik nüfuslar oluşmuştur. Bu örneklerde insan taşıma aktiviteleri (pet/imalat ticareti) kentsel tür zenginliğini artırırken, benzer tür kompozisyonlarının dünya çapında yaygınlaşmasına da yol açmıştır (biyotik homojenizasyon). Kentsel ekolojide öne çıkan insan etkileri şunlardır:
- Yapay Işık ve Gürültü: Yapay ışık kaynakları göçmen böcek ve kuşları çeker, ayrıca gece-gündüz döngülerini bozar. Gürültü ise kuş sesleri gibi iletişim formlarını değiştirir.
- Egzotik Tür Tanıtımı: İnsan eliyle şehir ortamına getirilen bitki ve hayvanlar (örneğin belediyelerce dikilen yabani bitkiler, pet ticaretiyle yayılan memeliler) yerli türleri tamamlayarak «xenodiversity» olarak adlandırılan yeni bir tür havuzu oluşturur.
- Habitat Değişimi ve Fragmentasyon: Betonarme yapılar, yollar ve yüksek binalar, türleri izole ederken sıcaklık, nem gibi mikroiklim koşullarını değiştirir. Örneğin beton ve asfalt ısıyı hapseder; Hollanda’da yürütülen bir çalışmaya göre, kent içindeki sümüklü böceklerin (Cepaea nemoralis) açık renkli kabuk varyantları kırsala göre daha yüksek orandadır (kentsel ısı adası etkisiyle açık kabuklu bireyler fazla ısıyı yansıtmaktadır).
- Kirlilik ve Seçilim: Trafik ve sanayi atıkları ağır metal, tuz ve kimyasal kirliliği artırır. Kent alanlarında selektif baskılar (örneğin tuza veya metale toleranslı bireylerin seçilmesi) doğal seçilimi yönlendirir. Örneğin yol kenarındaki tuzlanma bazı amfibilerde tuz toleransını artırmıştır.
- Predatör ve İnsan Baskısı: Evcil kediler, sığınaklar, trafik kazaları gibi yeni ölüm riskleri ortaya çıkar. Chicago’da ceylan, New York’ta tilki gibi türlerin çoğalmasını insanlar kontrol altına alırken, sokak hayvanları (fare, farekuşu vb.) insan kaynaklı besin imkanlarından faydalanacak şekilde uyum sağlar.
Şehirde binaların aydınlatmasına çarparak ölen göçmen kuşlar (Toronto, Kanada). Kentsel ışıklar birçok göçmen türü yanlış rotalara sürükleyebilir. Aynı şekilde, trafik ve beton binalar kuşlar için hızla seçilim baskısı oluşturur: örneğin açık hava yollarına gelen Amerikan kırlangıçlarının (Petrochelidon pyrrhonota) kanat şekillerinin yıllar içinde değişmesi bu baskının kanıtıdır. Bu koşullar yerinde evrimin incelebileceği benzersiz bir ortam sağlar.
Doğal Seçilim ve Genetik Adaptasyon
Kentleşme, canlıların fenotiplerinde ve genetik yapılarında yönlü değişimlere yol açan güçlü seçilim baskıları getirir. Yapay şehir ortamına dayanabilen fenotipler, gen havuzunda hızla yayılır. Örneğin Amerikan kırlangıçlarının üzerinde yapılan bir çalışmada, 1980’lerden bu yana otoyol köprülerinde yuva yapan popülasyonda her on yılda ortalama 2 mm kanat kısalması gözlenmiştir. Yol kenarında ölen bireylerin kanatları, halen yaşayanlara göre daha uzun olduğundan (yani uzun kanatlar ölme riskini artırdığından), zamanla dik kalkışa elverişli daha kısa kanatlar seçilmiştir. Sonuçta, ölümcül trafik seleksiyonu ancak kısalan kanatlı bireylerin genlerini bir sonraki kuşağa aktarmasıyla azalan kaza oranı şeklinde evrimleşmiştir. Benzer biçimde, 1890’da New York Central Park’ta serbest bırakılan Avrupa karatavşanlarından (Sturnus vulgaris) oluşan popülasyonda, 120 yılda ikincil uçuş tüyleri %4 uzamış (kanatlar daha yuvarlaklaşmış) ve böylece kuşlar kedi veya araç saldırılarından kaçmada avantaj kazanmıştır. Bu örnekler, genetik adaptasyonun sadece kuşlarda değil, pek çok grupta hızla cereyan ettiğini göstermektedir.
Kent ortami, genetik farklılaşmayı yalnızca morfolojide değil, fizyoloji ve davranışta da etkiler. Schilthuizen’in aktardığı Michael Munshi-South çalışmasında, New York Central Park’ta yaşayan beyaz ayaklı farelerin (Peromyscus leucopus) genomunda, diğer park popülasyonlarından farklı olarak yağlı insan gıdalarını metabolize etmeye ve patojen aflatoksinlerine karşı direnç geliştirmeye yarayan genetik varyantlar bulunduğu gösterilmiştir. Bu fareler yılda milyonlarca ziyaretçinin bıraktığı kuruyemiş kırpıntıları ve atıştırmalıklarla beslendikleri için, gen havuzlarında buna uygun adaptif genler hızla seçilmiştir. Benzer şekilde, Porto Riko’daki bir Anolis cristatellus kertenkelesi türünün orman nüfusları, kent nüfuslarına göre farklı genetik ve morfolojik özellikler taşımaktadır. Kentte düz duvarlara tırmanan bu kertenkelenin kentsel formu, daha uzun bacaklara ve alt ayaklarındaki tırmanma lamellerine (yapışkan petek bölümleri) sahiptir. Çünkü kentteki pürüzsüz duvarlar, düz dallara kıyasla tutunmayı zorlaştırmış; bu da yerel seleksiyonu parmak izinin şekline dönüştürmüştür.
Diğer pek çok canlının da kentsel farklılıklara uyum sağladığı gözlemlenmiştir. Örneğin, İstanbul merkezinde bir süs bitkisi Trifolium repens’in (yonca) kentsel populasyonlarında zehir (siyanür) üreten genlerin oranı kırsal alanlara göre azalmış; bu, kent böceklerinin yiyecek azlığı nedeniyle zehirleşen bitkileri yeterince yakalamaması sonucu açıklanmaktadır (genetik adaptasyon sayesinde zehir üretimi azalır). Yine birçok bitki şehir ortamına taşınırken, bazıları (örn. dayanıklı mallar) şehir topraklarında ağır metallere karşı direnç geliştirmiştir. Bütün bu örnekler, kentsel alanda doğal seçilim’in gen havuzunu yeniden şekillendirdiğini gösterir.
Hızlı Evrim ve Mikroevolüsyon
Kentsel seçilim baskıları, evrimsel zaman ölçeğini dramatik biçimde kısaltır. Geleneksel evrim hikâyelerinde milyonlarca yıl süren türleşme, kent ortamında on yıllar veya nesiller içinde gözlemlenebilmektedir. Darwin’in de vurguladığı gibi, insan etkisi altındaki ortamlar türleşmeyi hızlandırabilir. Örneğin Grant ve Grant’ın Galápagos ispinozlarıyla yaptığı çalışmalar, sadece birkaç yıl içinde bile adaptif değişim olabildiğini göstermiştir. Kentsel örneklere baktığımızda, Missouri’daki kırlangıçların kanatları yaklaşık 50 yıl gibi kısa sürede oldukça kısalmış, bu süre boyunca yol kenarındaki ölümler %90 oranında azalmıştır. Amerikan karatavşanlarının ise yaklaşık bir asırda kanatlarını yuvarlatmaya evrimleşmesi, daha hızlı manevralar için seçenek yaratmıştır.
Bu hızlı adaptasyon süreci, gen havuzunda ufak değişikliklerin birikmesi (mikroevolüsyon) şeklidir. Schilthuizen, “mikroevolüsyon” teriminin kent bağlamında sıklıkla kullanıldığını ve birçok araştırmanın kent ve kırsal popülasyonlar arasındaki genetik farklılıkları desteklediğini belirtir. Örneğin kent kuşlarında pek çok davranışsal ve fizyolojik farklılık gözlenmiş ve bunların kısmen kalıtımsal olduğu gösterilmiştir. Bu anlamda şehirdeki popülasyonlar zamanla genetik olarak da ayrışmaktadır. Belki en ünlü kent içi türleşme adayı vakası, Londra metrosu sivrisineği (Culex pipiens) olup, metro sistemine özgü popülasyonlar yüzeydekilerden kısmen izole olarak genetik farklılıklar geliştirmiştir. Henüz kesin bir ayrışma olmasa da, bu gibi gözlemler kentlerde yeni türlerin filizlendiğine işaret eder. Kentsel karatavşan popülasyonları üzerine yapılan yoğun araştırmalar, bir gün bu kuşların “Turdus urbanicus” adlı yeni bir türe evrilebileceğini göstermektedir. Şimdilik tam tür oluşumundan söz etmek erken olsa da, kent gen havuzunun yoğun seçilim baskısı altında mikroevolüsyon geçirdiği açıktır.
Tür Çeşitliliği ve Kentsel Biyoçeşitlilik
Kentleşme, toplam tür sayısını karmaşık şekilde etkiler. Tipik olarak doğal alanlardaki yerli tür çeşitliliği azalırken, bunun yerini sinantropik ve egzotik türler alır. Şehirler, tarih boyunca farklı coğrafyalardan getirilen bitki ve hayvanlarla “büyüyen bir çeşitlilik laboratuvarı” haline gelmiştir. Örneğin Singapur sokaklarında Endonezya’ya özgü Cava Mynası (Acridotheres javanicus) sürüleri yaşarken, Avrupa kentlerinde Hint asıllı halka papağanları ve Kuzey Amerika’da Avrupa karatavşanları yaygındır. Bu yabancı türler başlangıçta küçük alanlarda gözlenirken hızla yayılarak kentsel ekosistemlerin belirleyici üyeleri olmuştur. Bu durum kentlerin “yapay olarak şişirilmiş biyolojik çeşitlilik” sergilemesine neden olur; pek çok kentsel habitatta artık egzotik türler, yerli türlerden daha baskındır. Ne var ki, bu arttırılmış çeşitlilik yerel adaptasyonları tehdit edebilir ve kentler arası benzerlik (homojenleşme) yaratır – örneğin dünya genelindeki kentlerde benzer kuş, böcek ve bitki toplulukları görülmektedir. Kentlerin “xenodiversity” (çoğunluğu yabancı kaynaklı yeni çeşitlilik) olarak adlandırılan bu ortamı, kentsel evrimi incelemek için eşsiz bir laboratuvar sunar. Bu özgün biyoçeşitlilik düzeni, türlerin evrimi ve yeni ekolojik etkileşimlerin ortaya çıkışı açısından önemli sonuçlar doğurur.
Kent ekosistemlerinde gözlenen önemli çeşitlilik özellikleri şunlardır:
- Uzun zamandır şehirde yaşayan sinantropik türler (fare, serçe, güvercin vb.) kent adaptasyonunu tamamlamışken, yeni gelen istilacı türler (yakaban örneğin) hızla çoğalır.
- Egzotik ve dayanıklı türler kent peyzajına ekosistem hizmeti sağlasa da, homojenleştirici bir etkiyle biyolojik çeşitliliği giderek küresel standartlara yaklaştırır.
- Genetik çeşitlilik düzeyi düşebilir: Şehir popülasyonları genellikle küçük, izole ve gen kaynakları sınırlı olduğundan, bazı durumlarda genetik çeşitlilik azalır. Öte yandan, yüksek mutasyon oranı veya adaptif gen akışı örnekleri de kaydedilmiştir (örn. yenik ısınık seçilimi, mutajen etkiler).
- Kentlerdeki bitki örtüsü ve vahşi yaşam seçici biçimde yeniden yapılandığından, orijinal ekosistemlerden farklı yeni tür kombinasyonları evrimleşir.
Paris sokaklarını mesken tutan halka papağanları (Psittacula krameri) sürüsü. İnsan eliyle kent ekosistemine sokulan bu türler, yerli ekosistemlerden bağımsız olarak kendi popülasyonlarını oluşturmuştur. Dolayısıyla şehirler, hem tipik vahşi yaşamdan daha düşük yerli biyoçeşitlilik barındırır hem de egzotik “xenodiversity” ile kendine özgü bir tür kompozisyonuna evrilir.
Davranışsal Değişimler
Kentleşme, canlıların yalnızca genetik değil, davranışsal olarak da uyarlandığı ortamlardır. Birçok tür kentsel kaynaklardan faydalanmak veya tehlikelerden kaçınmak için yeni davranış stratejileri geliştirir. Schilthuizen’in kitap ve makalelerinde örneklenen davranişsal değişimlerden bazıları şunlardır:
- Zekâ gerektiren beslenme taktikleri: Japonya’nın Sendai kentindeki kargalar, ceviz kabuklarını kırmak için yavaş ilerleyen otomobillerin tekerlekleri arasına bırakır; otomobil geçtikten sonra içindeki fıstığı toplarlar. Benzer şekilde 20. yüzyılın ortalarına kadar İngiltere’de yaşayan bazı ötücü kuşlar (örneğin serçegiller), ambalajlı süt şişelerinin metal kapaklarını uzun süre açarak içindeki minerali içmeyi öğrenmiş; kapaklar metal olunca kuşlar önce deliğe taş kıranlar geliştirmiştir.
- Yapay ışığa adaptasyon: Viyana’daki bir köprü üzerinde, örümcekler doğal karanlık yerine yapay flüoresan ışıkları tercih ederek ağ örmeye başlamış; bu ağlardaki av miktarı karanlıkta ağ örenlere göre dört kat daha fazladır. Örümcekler bu sayede şehir ışıklarından kaynaklı ekstra besini kullanabilmektedir.
- Yuvalama maddelerinde değişiklik: Meksika’da kuş gözlemcileri, ispinoz ve bülbül yuvalarında nikotin içeren sigara izmaritleri bulmuşlardır. Bu davranışın nedeni tam bilinmemekle birlikte, bazı kuşların parazit böceklerden korunmak için sigaradaki nikotini doğal bir insektisit gibi kullandığı düşünülmektedir.
- İletişim zamanlaması ve frekansı: Şehirli kuşlar gürültüye uyum sağlamak için ötüşlerini değiştirir. Örneğin uzun süreli araştırmalarda, kentsel kara tavşan popülasyonlarının ötüşleri kırsal akranlarına göre daha yüksek perdeli bulunmuştur; hatta Leipzig’de araştırmacılar şehir içinde kuşların gecenin geç saatlerinde bile ötüşe başladığını kaydetmiştir. Kırsal kuşlar gürültü azalana kadar ötmezken, kent kuşları çok erken başlayıp rekabet avantajı elde eder.
- Göç ve üreme zamanlaması: Kentsel karatavşanlar artık kış boyunca bölgede kalır, böylece havalar ısındığında ek erken üreyebilirler. Ormanlık bölgedeki kuşlar ise mevsim göçünü sürdürür; bu nedenle kent kuşları kuyruklu eriklere rastlayıp daha önce üremeye başlarken, kırsaldaki kuşlar ancak yaz sonunda döndüğünde kuluçkaya geçer. Her iki durumda da, kent kuşlarının doğuştan gelen programında genetik farklılıklar olduğu laboratuvar yetiştirme deneyleriyle gösterilmiştir. Bu da davranışsal farklılıkların kalıtsal olduğunu, yalnızca öğrenme sonucu olmadığını ortaya koymaktadır.
Bu örneklerdeki davranış değişimleri kısmen öğrenme yoluyla gelişse de birçok vakada genetik bir temele sahip olduğu bulunmuştur. Yani kentsel ortam, canlıların sadece davranışsal olarak değil, genotipik olarak da farklılaşmalarına neden olmaktadır. Kuşlar, memeliler ve omurgasızlar arasında gözlemlenen bu esneklik, şehirleşmenin evrimsel hızlandırıcı etkisinin bir başka kanıtıdır.
Kent bahçesinde dinlenen bir karatavşan (Turdus merula). Şehirde yaşayan karatavşanların morfolojik ve davranışsal olarak ormanlardaki kuzenlerinden farklılaştığı gösterilmiştir. Şehir kuşları daha düşük genetik stres hormonu düzeylerine, farklı ötüş frekansına ve daha erkenden üremeye evrilmiştir, yani yapay kent ortamına genetik olarak uyumlanmışlardır.
Sonuç
Kentleşme, doğal dünyanın üzerine güçlü bir örtü gibi yayılmakta, canlıların evrimsel seyrini şekillendirmektedir. Schilthuizen ve diğer araştırmacılarca derlenen örnekler, şehirlerin evrimi gözlemlemek için canlı birer laboratuvar olduğu fikrini güçlendirmektedir. Ancak hızlı kentsel adaptasyonun bir bedeli vardır: Çok sayıda tür, yeni koşullara uyum sağlayamayıp yokolmuştur. Schilthuizen’in belirttiği gibi, şehirde gördüğümüz hızlı evrim sadece seçilenlerin hayatta kalışıdır; adapte olamayanların çoğu ortadan kalkmıştır. Bu durum, doğal alanların korunması ihtiyacını azaltmaz; tam tersine, şehirlerin evrimsel dinamiklerini anlamak kadar, yaban habitatlarının yaşatılması da kaçınılmazdır.
Genel olarak, kentsel biyoloji ve evrim çalışmaları, biyologlara doğrudan evrimsel süreci izleme imkânı sunmaktadır. Bu bilgi, hem kentsel sürdürülebilirlik çabaları hem de genel evrim teorisi için değerli dersler içermektedir. Örneğin kentsel ısı adası etkisini aşabilen organizmalar iklim değişikliği koşullarına daha dayanıklı olabilir; tam tersi durumda ise uyarıcı bir uyarı işlevi görebilir. Sonuçta Schilthuizen’in vurguladığı gibi, insanlaşmanın yaban yaşamı üzerindeki evrimsel etkilerini incelemek, hem şehir ekosistemlerini hem gezegenin tamamını koruma stratejilerine ışık tutacaktır.
Kaynaklar
- Perry, G. ve Göttert, T. (2024). The city as an evolutionary hothouse—The search for rapid evolution in urban settings. Diversity, 16(6), 308. https://doi.org/10.3390/d16060308
- Schilthuizen, M. (2018a). Darwin comes to town: How the urban jungle drives evolution. Quercus.
- Schilthuizen, M. (2018b, 23 Temmuz). Darwin comes to town: How cities are creating new species. The Guardian.
- Toomey, D. (2018, 5 Nisan). Urban Darwinism: How species are evolving to survive in cities. Yale Environment 360.
Leave a Comment