Хотя урбанизация привела к ограничению и фрагментации природных экосистем, она также создала новые разнообразные условия окружающей среды в городах. Исследовательская группа из Университета Кобе обнаружила, что вид растений, успешно прижившийся в мегаполисе, обладает уникальными наследуемыми характеристиками, которые позволяют ему адаптироваться к разнообразной городской среде.
С 1970-х годов урбанизация набирает обороты, что приводит к сокращению и фрагментации среды обитания. Многие исследования подтверждают, что биоразнообразие и численность видов в городах ниже, чем в сельской местности. Эколог из Университета Кобе Ушимару Атуси более 20 лет изучает коммелину обыкновенную или синеглазку, известную в науке как Commelina communis, и пришёл к выводу, что она активно растёт в городах, что делает ее идеальным объектом для изучения влияния городской среды на растения. Во время исследований Ушимару Атуси обнаружил кое-что интересное: «Наблюдая за растением в разных городских условиях, я заметил различия в размерах, цветах и периодах цветения, и мне стало любопытно, чем они вызваны».
Команда Университета Кобе решила изучить, как различные городские среды обитания влияют на внешний вид растений и каким образом это происходит. «Местные растения редко способны процветать в разных условиях — от рисовых полей в сельской местности до городских дорог и трещин в асфальте», — говорит Наката. Именно поэтому изучение влияния городской среды на растения до сих пор в основном сводилось к сравнению сельских и городских ландшафтов, а не различных городских сред между собой.
Кроме того, Университету Кобе повезло, что он расположен в мегаполисе Кэйхансин. Ушимару объясняет: «В этом регионе в черте города сохранилось значительное количество сельскохозяйственных угодий, что позволяет нам сравнивать хорошо сохранившиеся сельскохозяйственные угодья с парками и обочинами дорог».
В журнале Journal of Ecology экологи опубликовали данные о том, что растения, произрастающие в разных средах обитания, значительно отличаются по высоте и периоду цветения. Ушимару говорит: «Мы смогли наглядно продемонстрировать, что произошла адаптивная радиация — так биологи называют процесс, при котором вид диверсифицируется в разных средах. Мы обнаружили, что различия обусловлены факторами, связанными с урбанизацией, в частности повышением температуры поверхности земли, искусственным затенением и снижением кислотности почвы». В городских условиях максимальная температура почвы была примерно на 8 °C выше, чем в сельской местности, и этот «эффект городского острова тепла» особенно сильно влиял на диверсификацию признаков.
Менее 100 лет назад большая часть исследуемой территории была занята рисовыми полями и лесами, а урбанизация началась 60 лет назад. Это означает, что выявленные различия в характеристиках должны были сформироваться за короткий промежуток времени. В ходе исследования команда тщательно проверяла, не являются ли обнаруженные различия следствием случайных колебаний в генетическом составе основателей популяций растений. Однако обнаруженные адаптации «скорее всего, являются результатом быстрой адаптивной эволюции, произошедшей всего за 60 лет», пишут исследователи в статье.
«В дальнейшем мы хотим провести эксперименты по выращиванию цветов в условиях, максимально приближенных к естественным, чтобы выяснить, какую пользу растениям приносят различные свойства. Мы также хотим узнать, в какой степени адаптации заложены в ДНК растений», — заключил Усимару.
[Фото: Nakata Taichi et al., Journal of Ecology 2025 (DOI 10.1111/1365-2745.70193)]