De kruisspin maakt kleinere mazen in haar web, het vleugelstreepzaad verliest zijn pluisjes: het leven in de stad dwingt planten en dieren soms tot snelle evolutionaire aanpassingen. Dat blijkt uit onderzoek van Belgische biologen die meer dan 700 soorten in de omgeving van Antwerpen, Gent en Brussel in kaart brachten.
In het begin van de twintigste eeuw woonde amper tien procent van de wereldbevolking in de stad. Steden waren vuil en lawaaierig, maar ze trokken om diverse redenen steeds meer mensen aan. Een kleine honderd jaar later kwam het kantelpunt: sinds 2008 wonen er meer mensen in de stad dan op het platteland. De Verenigde Naties verwachten zelfs dat in 2030 ruim 70 procent van de wereldbevolking in een stedelijke omgeving zal wonen. Voor de groeiende bevolking in die steden moet onophoudelijk voedsel worden aangesleept vanuit het platteland. Daar heeft de industrialisering van de landbouw catastrofale gevolgen: veel dieren en planten verdwijnen. Dat is allemaal goed gedocumenteerd.
Minder bekend is hoe het is gesteld met dieren en planten die in de stad leven. Vlaanderen is met zijn hoge bevolkingsdichtheid (484 inwoners per vierkante kilometer, tegenover 225 in Duitsland en 118 in Frankrijk) uitermate geschikt om de invloed van verstedelijking op fauna en flora te bestuderen. Een groep Belgische biologen heeft daar samen met enkele buitenlandse collega’s zes jaar lang onderzoek naar gedaan. Ze verenigden zich in het project SPEEDY – Spatial and environmental determinants of Eco-Evolutionary DYnamics – dat grotendeels met overheidsgeld werd gefinancierd. Hun werk leverde onlangs een publicatie op in het vakblad Nature. Ook het jongste nummer van het tijdschrift Natuur.focus, uitgegeven door de vereniging Natuurpunt, is volledig gewijd aan de resultaten van hun onderzoek. Dat bestrijkt planten, bacteriën en een breed spectrum van het dierenrijk: piepkleine waterdiertjes, spinnen, insecten en vogels als huismus, merel en koolmees.
‘Natuurbeschermers weten al lang wat verstedelijking betekent voor de biodiversiteit’, vertelt bioloog Thomas Merckx van de UCL, de eerste van de 27 auteurs van de Nature-paper. ‘Ze levert enkele winnaars en veel verliezers op. Maar ze dwingt ook tot meer evolutionaire aanpassingen. Dat konden we aantonen door nauwgezet de evolutie van de lichaamsafmetingen van een groot aantal soorten te bestuderen. De meeste soorten worden kleiner in een stedelijke omgeving. Maar er zijn ook soorten die zich beter kunnen verplaatsen als ze groter zijn. Omdat hun leefgebieden in een stedelijke omgeving versnipperd zijn, is een grotere mobiliteit noodzakelijk. Dat dwingt hen dus om groter te worden.’
Dat veel soorten in de stad kleiner worden, heeft in de eerste plaats te maken met de temperatuur. Het is al een tijdje duidelijk dat steden warmer zijn dan het platteland, onder meer omdat materialen als asfalt, steen en beton meer warmte vasthouden. Het effect wordt versterkt door een geringere windcirculatie in de stad. Kleinere dieren hebben in zo’n warmere leefomgeving minder energie nodig om hun stofwisseling op te drijven dan grotere. Dat geldt zeker voor de meerderheid van de soorten die koudbloedig zijn, waardoor hun activiteit mee afhangt van de omgevingstemperatuur. Een stad is dus doorgaans ook gunstiger voor kleinere soorten dan voor grotere. Eveneens opvallend is dat steden in Europa armer zijn aan flora en fauna dan steden in Noord-Amerika: die zijn later gebouwd, met minder dichte bewoning en meer groen.
De studie, die geleid werd door de hoogleraren Luc De Meester van de KU Leuven en Hans Van Dyck van de UCL, onderzocht 81 sites in de brede omgeving van Antwerpen, Gent en Brussel. Er werden liefst 95.000 individuen van 702 diersoorten gemeten. Het gros van de soorten werd in de stad kleiner, behalve vlinders, motten en sprinkhanen, die zich beter kunnen verplaatsen als ze grotere vleugels hebben: ‘Het voordeel van kleiner zijn in een warmere leefomgeving wordt overruled door het nut van een efficiëntere verplaatsing in een gefragmenteerd leefgebied’, legt Merckx uit. ‘Gemiddeld worden deze soorten 14 procent groter in een sterk verstedelijkte context. De andere soorten worden gemiddeld 16 procent kleiner. Wij denken dat dit inzicht nuttig kan zijn om natuurvriendelijke steden te ontwerpen. Hoewel het een utopie is te veronderstellen dat een stad zo groen kan worden dat ze de natuur van het platteland kan vervangen.’
Vergelijkbare bevindingen werden voor enkele andere soorten geregistreerd. Biologe Elena Piano van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN) spitste haar werk toe op loopkevers. Die kunnen onderling sterk verschillen in de ontwikkeling van vleugels en vliegspieren. Zo is de tuinschalebijter een grote keversoort zonder vleugels die het graag wat koeler heeft. Hij is zo goed als uitgestorven in verstedelijkt gebied. De kalkgroefkop daarentegen is een vrij kleine soort die van warmte houdt en lange vleugels heeft, zodat hij zich gemakkelijk kan verplaatsen. Hij kwam tot voor kort amper in België voor, maar is tegenwoordig heel algemeen in verstedelijkt gebied. Daar zal ongetwijfeld ook de klimaatopwarming een rol in spelen.
Zware en lichte zaden
Wetenschappers gingen ervan uit dat er in de stad niet noodzakelijk minder dieren leven dan op het platteland, omdat een aantal opportunistische soorten het in de stad heel goed doen. Maar dat lijkt niet te kloppen. Zo zijn er in een stad veel minder insecten dan op het platteland, wat uiteraard gevolgen heeft voor insecteneters. Vooral voor nachtvlinders is de afname opvallend. Voor vleermuizen die graag op kleinere prooien jagen kan het daarenboven nadelig zijn als motten groter worden.
Er werd ook lang aangenomen dat biologische evolutie een traag proces is, maar dat is evenmin correct. De noodzaak tot verandering kan in een stadsomgeving zo groot zijn dat er vooral bij kortlevende soorten een snelle evolutie optreedt: de tijdschalen van ecologische verandering (wijzigingen in de leefomgeving) en evolutionaire verandering (aanpassingen van de genen) kunnen onder zware druk zelfs zo goed als parallel lopen.
Een ondertussen bijna klassiek voorbeeld daarvan is de snelle evolutie van een plantje: het vleugelstreepzaad, dat gemakkelijk overleeft in zandige stukjes op of langs voetpaden in een stad. Het produceert in normale omstandigheden twee types zaad: zware zaden en lichtere zaden met een pluisje voor grotere verplaatsingen. De lichtere zaden zijn nodig om vanaf het platteland een stad te koloniseren. Maar in de stad zijn ze niet zo nuttig meer, omdat de kans dat ze ergens op een goed plekje terechtkomen veel kleiner is dan op het platteland. Onderzoekers konden vaststellen dat planten in een stad in een tiental generaties tijd genetisch zo gewijzigd zijn dat ze nog bijna uitsluitend zware zaden produceren. Die vallen meestal in de onmiddellijke nabijheid op de grond, wat in een omgeving met weinig uitwijkmogelijkheden een evolutionair voordeel biedt.
Een stedelijke omgeving voert dus niet alleen een soort passieve selectie uit op soorten die erin kunnen overleven, ze leidt er ook toe dat soorten zich aanpassen. Dries Bonte van de UGent en zijn collega’s bekeken onder meer webben van kruisspinnen. Over het algemeen komen er in de stad minder spinnenwebben voor dan op het platteland – misschien hangt dat samen met het geringer aantal insecten. De webben zijn gemiddeld ook kleiner. Toch wil dat niet zeggen dat een kruisspin in de stad minder in haar web investeert dan op het platteland: ze pompt er evenveel spinsel in, maar de mazen van het web liggen dichter bij elkaar. Zo is het geschikter om kleinere insecten te vangen, wat in een context met kleinere dieren uiteraard een nuttige aanpassing is.
Dat wil evenwel niet zeggen dat ze zo het verschil met het platteland compenseert: de voortplanting van een kruisspin ligt in de stad tot een derde lager dan op het platteland. Andere soorten hebben daar geen last van. De Belgische studie stelde ook vast dat watervlooien in stadsvijvers kleiner blijven dan in vergelijkbare vijvers op het platteland, onder meer door het verdwijnen van grotere soorten. Maar volgens Kristien Brans en haar collega’s van de KU Leuven worden ze er wel sneller volwassen en produceren ze dus sneller nakomelingen. Maar over het algemeen vonden de onderzoekers minder effecten van verstedelijking op waterdieren dan op landdieren.
Voor sommige soorten vormt de stad een surrogaat voor hun natuurlijke leefomgeving: gierzwaluwen en zwarte roodstaarten vinden in wolkenkrabbers een variant van de rotsbiotoop waar ze aanvankelijk in vertoefden. Maar de houtduif is in de stad veranderd in een – jawel – stadsduif: een dier met een heel ander levenspatroon. Vogels kunnen zich ook rechtstreeks aanpassen aan de aanwezigheid van de mens. Merels in een stad zijn minder schuw dan merels op het platteland, hun gedrag is soms echt brutaal, anders zouden ze de stressvolle omstandigheden niet aankunnen. Ze zijn ook kleiner en zingen hoger, omdat ze het constante achtergrondlawaai van het verkeer moeten overstemmen. Het is niet uitgesloten dat stadsmerels zich zo sterk aanpassen dat ze op termijn een andere soort worden dan merels op het platteland. Dieren van de stad zullen dieren van het platteland dan niet meer herkennen als behorende tot de eigen soort. Overigens komen er in een stad vooralsnog zo goed als geen soorten voor die niet op het platteland te vinden zijn.
Darmflora van de huismus
De stad heeft zelfs invloed op de darmflora van een huismus, zo toonde onderzoek van Luc Lens van de UGent en zijn medewerkers aan. Net als wij hebben mussen een collectie darmbacteriën nodig om goed te functioneren. Maar in de herfst blijkt de darmflora van een huismus in de stad armer te zijn dan op het platteland – in de winter valt het verschil weg omdat de diversiteit van de darmflora op het platteland afneemt. Daarenboven was de darmflora in een stedelijke context minder in staat om voor een goede stofwisseling te zorgen dan op het platteland (ook bij mensen verschilt de darmflora sterk tussen stad en platteland.) Het lijkt erop dat er in een stad meer darmmicroben nodig zijn om toxische stoffen af te breken dan op het platteland, wat een vermindering van de energetische efficiëntie zou impliceren.
Ook koolmezen werden bestudeerd, vooral door de ploeg van Erik Matthysen van de UAntwerpen. In nestkasten van koolmezen in de stad komen meer vleesvliegen en bloedzuigende mijten als parasieten voor, maar minder teken en vlooien. Vooral teken gedijen niet goed in een stedelijke context, binnen de Antwerpse ring werden er bijna geen gevonden. In een stad leggen mezen hun eitjes vroeger dan op het platteland, maar ze leggen minder eitjes per nest. Daar komen ook minder jongen uit, die uitvliegen met een lager gewicht, waardoor ze minder overlevingskansen hebben.
In tegenstelling tot wat veel mensen denken, doen mezen het dus een stuk minder goed in de stad dan op het platteland. Dat heeft vooral te maken met het feit dat ze in een verstedelijkte context minder rupsen vinden voor de voeding van hun jongen, zodat ze zich op minderwaardige insecten moeten richten. In natuurlijk gebied bestaat de voeding van mezen voor hun jongen voor 90 procent uit rupsen, in stads- en andere tuinen daalt dat tot 67 procent. Stadsparken (en -tuinen) kunnen geschikter gemaakt worden voor vogels door er meer inheemse bomen, zoals eiken, in te planten, waarin meer rupsen zitten.
Als u wilt dat uw nestkastjes gezonde mezenpopulaties opleveren, doet u er goed aan wat echte inheemse bomen in uw tuin te planten.
Toch is er een trend dat steden steeds ‘wilder’ worden: vossen, slechtvalken, reigers en zilvermeeuwen behoren stilaan tot het stadsbeeld. Ze vinden er voedsel, gunstige voortplantingsgelegenheden én bescherming – vossen en reigers zijn veiliger in de stad dan op het platteland. Sommige mensen zien er een degeneratie van de soorten in kwestie in, onder meer omdat ze van afval leven, maar dat is niet correct: ze gedragen zich gewoon opportunistisch. Ze verliezen hun natuurlijke overlevingsdrang niet, ze passen zich aan onze verkwistende levensstijl aan – ze zouden gek zijn het niet te doen. De boodschap is duidelijk: een natuurliefhebber kan ook in de stad aan zijn trekken komen. Maar we moeten aandacht blijven hebben voor de teloorgang van het platteland. Steden kunnen nooit een surrogaat worden voor de natuur die we verliezen.
Beluister Knack
Fout opgemerkt of meer nieuws? Meld het hier
