Şehirdeki Doğabilimci (Şehri Bilimsel Oyun Alanınız Haline Nasıl Getirirsiniz?) – Menno Schilthuizen

15. Bölüm: Şehir Türlerinin Kökeni Üzerine

“Birinin bahçesine on fit uzunluğunda bir sırıkla uzanıp sonra onlara aslında evlerinden bir şey çalmaya çalışmadığınızı, daha ziyade, saksılarında takılan bir kertenkeleyi yakalamak istediğinizi açıklamak zorunda kalmak gibisi yok,” diyor Camden, New Jersey’deki Rutgers Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Cleo Falvey. Anlattığı şey, Massachusetts Üniversitesi’nde lisans öğrencisiyken yaptığı saha çalışması. Söz konusu kertenkele, yakaladığı yaklaşık beş yüz kertenkeleden biri olan bir Anolis’ti; yer, Porto Riko’nun Arecibo şehrinde bir yerleşim bölgesiydi.

Halk arasında “anol” olarak adlandırılan bu zarif, çekici, çok renkli kertenkeleler Amerika kıtasının her yerindedir. Anoller, yaygın ve aktif olmaları ve her birinin kendi yiyecek ve yaşam alanı tercihleri olan çok sayıda türde gelmeleri nedeniyle dikkat çekicidir. Aslında, yarasalar, fareler ve ötleğenler gibi tür açısından zengin grupları geride bırakarak omurgalı evriminin bir zirvesidirler. 425’ten fazla türle, Anolis elinizdeki sopayı sallayabileceğinizden daha fazla çeşitliliğe sahiptir. Aslında, onlara sopa sallamak (ucuna diş ipi ilmeği takılı) tam da yüz yıldan fazla bir süredir nesiller boyu biyologların yaptığı şeydir; onları yakalayıp incelerler, çünkü bu sevimli kertenkeleler ve onların evrimsel yetenekleri sorusu, bilimsel dişlerini geçirmek için favori bir problem haline gelmiştir.

Son yıllarda, bu araştırma hattı şehirlere doğru bir sapma yaptı ve işte burada Cleo Falvey devreye giriyor. O, New York Üniversitesi’nden Kristin Winchell’in liderliğindeki ve şehirlerde yaşayan Anolis kertenkelelerinde ince değişiklikler keşfeden bir ekibin parçasıydı. Falvey, örneğin, dört Karayip adasında, hem şehirlerde hem de doğal ormanlarda beş farklı Anolis türüne ait kertenkeleleri yakalıyor ve onların tırnaklarını ölçüyordu. Evet, tırnaklarını. Bir kertenkeleyi yakalar ve sonra en büyük ön pençeyi (her zaman üçüncü parmak) tutar ve tam yandan bir fotoğrafını çeker. Sonra işlemi en uzun arka pençeyle (her zaman dördüncü parmak) tekrarlar.

Şimdi Blackburg’daki Virginia Tech’te doktora yapan başka bir lisans öğrencisi olan Bailey Howell, Porto Riko’da Anolis cristatellus türü üzerinde çalışırken, kertenkelenin biraz daha yukarısında benzer bir şey yaptı: parmak yastıklarına baktı. Falvey’in incelediği pençelerin hemen güneyinde, anollerin parmaklarının altında, minyatür, narin, paralel deri kanatçıkları veya lamellerle kaplı genişlemiş bir bölüm (yastık) bulunur, bu da alt tarafın mikroskobik bir çamaşır tahtası gibi görünmesini sağlar. Birkaç yıl önce, Winchell, Porto Riko’daki şehirlerde ve ormanlarda binden fazla A. cristatellus’u yakalamış (ve serbest bırakmıştı). Yakaladığı her kertenkeleyi nazikçe bir düz yataklı tarayıcıya yerleştirdi ve mümkün olan en yüksek çözünürlüğü kullanarak, ayaklarının alt tarafının ayrıntılı bir resmini üretti. (Bir an için, o kertenkelelerin gözlerindeki şaşkınlığı hayal edin; tarayıcı lambası altlarından yavaşça sürünerek, alt taraflarını bir uçtan diğerine aydınlatırken cam plaka üzerinde hareketsiz oturmaları sağlanıyordu.) Howell’ın işi, bu taramalardan o parmak yastığı lamellerinin şeklini ve sayısını ölçmekti.

Falvey ve Howell’ın bulduğu (sonuçları 2020 ve 2022’de sırasıyla Biological Journal of the Linnean Society ve Integrative Organismal Biology’de yayınlandı) şey, şehir anollerinin ayaklarının, aynı türün orman anollerininkinden farklı olduğuydu. Şehir kertenkelelerinin parmak yastıkları daha uzun ve daha büyüktür (ormanda 5.6 milimetrekare, şehirde yaklaşık 6.9 milimetrekare) ve ortalama olarak bir lamel daha fazlasına sahiptir. Lameller ayrıca daha geniş aralıklıdır. Şehir anollerinin tırnakları da farklıdır: orman anollerininkinden daha kısa, daha düz ve daha geniştir.

Neden mi? Parkur ile evrim. Orman anolleri, ağaçların ve sarmaşıkların dallarında koşarak böcekleri kovalarlar. Milyonlarca yıldır yaptıkları şey budur ve ayakları bu nişe adapte olmuştur. Ancak şehre girdiklerinde, dans ayakkabılarıyla yeni paspaslanmış bir banyoya girmek gibiydi. Artık pürüzlü doğal yüzeylerde hareket etmiyor, pencerelerin, çit direklerinin, cilalı mermer veya emaye karoların, yağmur borularının ve olukların pürüzsüz, kaygan insan yapımı yüzeyleri arasında koşup zıplıyorlardı. Şehir hayatı yaşadıkları yaklaşık yüz yıl içinde, yüksek binalardan ölümcül bir şekilde kayan kertenkelelerin neden olduğu doğal seçilim, evrimin tabiri caizse ayakları üzerinde düşünmesini sağladı ve hızlı iyileştirmelerle ortaya çıktı. Daha geniş parmak yastıkları ve daha fazla lamel daha iyi bir tutuş sağlar. Ve o daha kısa tırnaklar, Falvey’in düşündüğü gibi, aslında parmak yastığının, uzun bir tırnağın (bir ağacın kabuğuna basan bir tırnağın aksine) sadece engel olacağı pürüzsüz, sert bir yüzeyde daha iyi bir tutuş sağlamasına yardımcı olabilir. Winchell’in önceki araştırması Anolis ayağının şeklinin büyük ölçüde genetik olarak belirlendiğini gösterdiğinden, burada elimizdeki şey, önceki kitabım Darwin Şehre Geliyor’un tamamen konusu olan, gerçek, baş döndürücü hızda evrimdir.

Önceki bölümlerde gördüğümüz gibi, şehir ortamı, kendi özellikleriyle ve özel zorluklarıyla, aynı zamanda fırsatlarıyla da doğal ortamlara göre keskin bir ekolojik tezat oluşturur. Önemli bir yön, sadece şehrin fiziğidir: şehirleşmiş alanlar daha sıcak, daha gürültülü ve tuğla, beton, cam ve metal gibi geçirimsiz yüzeylerle kaplıdır. Şehir anollerinin adapte olduğu şey, bu yüzeylerin dokusudur. Aslında, kertenkelelerin takıldığı yerlerin fotoğraflarını dijital olarak analiz ederek, Falvey onların “yüzey pürüzlülüğünü” belirledi ve gerçekten de, şehir tüneklerinin ormandakilerden iki kat daha pürüzsüz olduğunu gösterdi.

Şehir bitkileri için zorluk, geçirimsiz yüzeyin kendisi değil, kök salmaları için kalan az sayıdaki toprak parçasıdır. Bitkilerin çiçekleri ve tohumları, bu kadar bitki düşmanı bir ortama adapte olmak için evrimleşiyor olabilir mi? 2012’de, Colorado Eyalet Üniversitesi’nden şehir ekoloğu Arathi Seshadri, bu fikri adi karahindiba, Taraxacum officinale ile test etti. Arathi’nin keşfettiği şey, şehirde büyüyen karahindibaların tohumlarının (o tanıdık şemsiye benzeri tüylü kısmın altında asılı olan), şehir dışındaki çayırlardan gelen karahindiba tohumlarından biraz daha hızlı bir şekilde yere düştüğüydü. Bu, karahindibaların, çıplak toprak parçalarının az ve birbirinden uzak olduğu taşlı şehir ortamında hayatta kalmalarına yardımcı olur. Düşünün: bir çayırda tohumlarınızı uzağa ve geniş bir alana yaymak iyi olabilir, ancak şehirde bunların çoğu kaldırıma veya asfalta düşer ve çimlenmez, sadece ana bitkinin büyüdüğü aynı küçük toprak parçasına düşen şanslı birkaçı hariç—bu, tohumlarınız çok uzağa esmeyecek kadar hızlı düşerse başarabileceğiniz bir şeydir.

Ancak Arathi, şehir karahindibasının bu başarıyı tam olarak nasıl başardığını çözemedi; ölçümleri, şemsiyenin “sapının” şehirde biraz daha kısa olduğunu gösterdi, ancak bunun tohumların daha hızlı düşmesini nasıl sağladığı, meslektaşım, bir şehir evrimsel biyoloğu olan Barbara Gravendeel’in Arathi’nin bıraktığı yerden devam etmeye çalıştığı sonraki on yıl boyunca bir gizem olarak kaldı. Hollanda’daki üç şehirde, öğrencisi Chrysoula Karetta, yüzlerce karahindiba tohumunun iniş oranını belirledi. Ayrıca, tohumların ve asılı oldukları şemsiyenin boyut ve şeklinin ayrıntılı ölçümlerini aldı. Bu çalışmalar, Arathi’nin, şehir karahindiba tohumlarının kırsal olanlardan daha hızlı düştüğü sonuçlarını doğruladı. Ancak Karetta ve Gravendeel, bunun fiziksel düzeyde nasıl işlediğini de çözdüler. Görünen o ki, karahindiba basitçe “yapı malzemelerini” şemsiyeden tohuma taşıyor. Sonuç olarak, tohum daha ağırlaşıyor, şemsiyenin kaburgaları daha seyrek hale geliyor ve şemsiyenin sapı daha kısalıyor. Sonuç, daha ağır bir tohumun, daha yıpranmış bir şemsiyeden asılı kalarak yere daha hızlı düşmesi ve dolayısıyla ana bitkinin büyüdüğü aynı toprak parçasına inme şansının daha yüksek olmasıdır. Ve bu avantajlar bir sonraki nesle miras kalır: araştırmacılar şehir ve kırsal tohumları laboratuvarda aynı toprağa ektiklerinde, laboratuvarda yetiştirilen bitkiler, vahşi doğadaki ebeveynlerinin sahip olduğu aynı tohum farklılıklarını gösterdi.

Karetta projesine başlamadan önce, Gravendeel ve doktora sonrası araştırmacı Niels Kerstes, ilk olarak karahindiba projesini vatandaş bilimi ile ele almaya çalıştılar. Doğa tarihi müzemizde ziyaretçilerle, karahindiba tohumlarını düşürme ve ölçme içeren bir dizi deney yaptılar. Bir karahindibanın çiçek başından şemsiyeli tohumları üflemek, herkesin sevdiği ve yaşlılığa kadar yapmaya devam ettiği bir çocukluk oyunudur, bu yüzden bariz bir şehir evrimi topluluk bilim insanı deneyi gibi görünüyordu. Yine de, Gravendeel ve Kerstes’in hatırladığı gibi, bazı değerli dersler öğrendiler. Örneğin, küçük çocukları bir tohum düşürmeye ikna etmek kolayken, daha doğru bir ölçüm almak için aynı tohumu tekrar alıp birkaç kez düşürmelerini sağlamanın çok daha zor olduğu kanıtlandı. Onların tavrı, bir şeyi bir kez düşür, neden tekrar düşüresin? Ayrıca, şemsiyeye zarar vermeden bir tohumu nazikçe almak, küçük çocukların motor becerilerinin sahip olmadığı bir şeydi, bu da birçok, birçok ezilmiş, sıkıştırılmış ve bozulmuş tohumla sonuçlandı, yeniden düşürmeye uygun olmayan. Yetişkinler kendi sorunlarını yarattı: her zaman müzenin geri kalanını veya restoranı kontrol etmek için acele ediyorlardı. Ayrıca, etrafta bu kadar çok insan hareket ederken, hava nadiren durgundu, bu da doğru ölçümler almak için yardımcı olmadı.

Karahindibaların şehirlerde evrimleşmesini sağlayan parçalı bitki örtüsü küçük ölçekli bir desendir, ancak şehirler bu tür yeşil parçalılığı her mekansal ölçekte sergiler. Bir bakıma, bir şehrin haritasına ne kadar yakınlaşır veya uzaklaşırsanız uzaklaşın ortaya çıkan fraktal bir desendir: santimetre ölçeğinden (çatı kiremitleri ve pencere pervazlarındaki yosun veya liken parçaları), karahindibaların deneyimlediği veya bu kitapta daha önce gördüğümüz yol adaları gibi orta ölçeklere, yüzlerce metre ölçeğine kadar, şehir parklarının geniş yapılaşmış alanlar arasında serpiştirilmiş olarak normalde kendini gösterdiği yer. Daha büyük, hareketli hayvanların, şehrin bitki örtüsünün ada benzeri niteliklerine tepki verdiği yer, bu en büyük ölçekli yeşil parçalar takımadasıdır. Böyle bir hayvan, Avustralya su ejderidir (Intellagama lesueurii), büyük, ağır yapılı, dikenli bir kertenkele, üzerinde Avustralya yazan bir sürüngen. Yeşilimsi gri koyu bantlı derisi ve beyaz, sarı, kırmızı ve siyah yüz ve boğaz dekorasyonuyla, yüz boyacısının olduğu bir çocuk partisinden yeni dönmüş savaş kamuflajlı bir askere benziyor. Erkekler bir metreden uzun olabilir ve yarı suda yaşayan hayatlar sürdükleri için, yüzeysel olarak Galápagos Adaları’nın ünlü deniz iguanalarına benzerler. Ve bu uygun çünkü Brisbane şehrini noktalayan parklar, bu kertenkelelerin kendi evrimsel oyunlarını oynadıkları takımadadır.

Queensland’deki Sunshine Coast Üniversitesi’nden Celine Frère ve Bethan Littleford-Colquhoun liderliğindeki bir Avustralyalı araştırmacı ekibi, Brisbane’nin Merkezi İş Bölgesi’ndeki şehir parklarındaki su ejderlerinin, gerçek adalardaki hayvanlarla aynı şekilde evrimleşip evrimleşmediğini anlamak için kendilerine görev edindiler. Çünkü evrimi takımadalarla ilişkilendirme eğilimindeyiz. Hawaii’yi veya diğer adacık dünyalarını düşünün, birçok hayvan türünün sadece ayrı adalarda sıkışıp kaldıkları için evrimleştiği, bu da her birinin kendi evrimsel yoluna girmesini zorunlu kıldığı yerler. Benzer bir şey, okyanus adalarından çok daha genç olan, on dokuzuncu yüzyılın ortalarından beri genişleyen şehir tarafından yutulmuş olan bu ada benzeri şehir parklarında mahsur kalmış yerli su ejderleri için de zaten oluyor olabilir mi?

Bunu anlamak için, Littleford-Colquhoun ve meslektaşları, dört Brisbane parkından yaklaşık üç yüz ejderden ve ayrıca şehir dışındaki altı sürekli doğal habitattan yaklaşık üç yüzünden DNA örnekleri aldılar. Hayvanların her birinin çenesini, uzuvlarını ve kuyruğunu ölçtüler. Buldukları (ve 2017’de Molecular Ecology’de yayınladıkları) şey, bu Brisbane ejderlerinin gerçekten de Galápagos’un şehirli cevabı olduğuydu. Parkların her birindeki kertenkeleler genetik olarak farklı bir popülasyon oluşturuyordu, taşradaki popülasyonlardan dört kat daha farklıydılar, oysa o popülasyonlar çoğunlukla şehir parklarını ayıran mesafeden (sadece birkaç kilometre olan) daha uzaktaydılar. Aynı şey görünümleri için de geçerliydi. Örneğin, Roma Sokağı Park Alanlarındaki ejderler küçük, geniş çeneli ve kısa uzuvluyken, sadece bir kilometre ötedeki Brisbane Şehir Botanik Bahçeleri’ndekiler büyük, dar çeneli, uzun ön bacaklı ve kısa arka bacaklıydı. Yine, bu tür farklılıklar vahşi doğadaki ejder popülasyonları arasında görülmedi.

Bu, onlarca kertenkele nesli boyunca kendi küçük parklarında sıkışıp kalmış bu kertenkele popülasyonlarının şimşek hızında evrimleştiği anlamına gelir. Araştırmacılar henüz kesin senaryoları belirleyemeseler de, muhtemelen kertenkelelerin adapte olduğu her parktaki özel koşullar (mevcut yiyecek türleri, ne kadar insan yapımı yüzeyin mevcut olduğu, su miktarı, ağaç sayısı) idi. Bu arada, bu keşif aynı zamanda daha önce bahsettiğimiz tek büyük veya birkaç küçük (SLoSS) tartışmasına da katkıda bulunuyor. Her ejder popülasyonu kendi küçük şehir doğası parçasına adapte olduğundan, bu parçaları tek bir büyük parkta birleştirmek veya onları yeşil koridorlarla bağlamak, daha küçük yerel popülasyonların bu genetik benzersizliği sürdürmesinin daha zor olacağı bir durum yaratırdı: daha büyük parklardan gelen göçle boğulur ve “genetik olarak kirlenirlerdi”.

Özetle Evrim

Avustralyalı su ejderleri, Karayip anolleri ve Hollandalı karahindibalar bize şehir ekosisteminin, şehirleri geçirimsiz yüzeylerle kaplayan insanlara tepki olarak nasıl evrimleştiğini öğretiyor olabilir, ancak şehir yaşamının hesaba katılması gereken başka fiziksel özellikleri de var. Bunlardan biri sözde şehir ısı adasıdır. Küçük bir alana sıkışmış milyonlarca insan ve makineleri, rüzgarı engelleyen ve güneşin ısısını emen binalarla dolu olması, şehirlerin kırsaldan daha sıcak olmasına neden olur. Büyük bir şehrin merkezinde, o şehrin dışındaki aynı zamandan kolayca 6 veya 7°C daha sıcak olabilir. Bu, şehir merkezlerinin, daha serin bir manzara içine gömülü, kelimenin tam anlamıyla sıcak noktalar olduğu anlamına gelir. Termal olarak konuşursak, örneğin Los Angeles’ı Kaliforniya’ya yerleştirilmiş bir orta Meksika parçası olarak ve Londra’yı İngiltere’ye aktarılmış bir güney Fransa parçası olarak düşünebilirsiniz.

Şehir ısısı, şehir ekolojisi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir çünkü sıcaklık, vahşi organizmaların yaşam denemelerini belirleyen önde gelen faktörlerden biridir. Bu, özellikle de sözde sesil organizmalar, yani bir noktada sıkışıp kalmış ve aktif olarak daha serin noktalar arayamayan yaratıklar için geçerlidir. Bitkiler, elbette, nihai sesil organizmalardır, ancak bazı hayvanlar da oldukça sesildir—örneğin kara salyangozları. Kariyerimin büyük bir bölümünde, tam da bu nedenle kara salyangozlarıyla çalıştım. Vahşi doğada, atasözü haline gelmiş yavaşlıklarının hakkını verirler: bir kereden fazla, kabuklarına numaralar yazdığım ve bir yıl sonra aynı noktayı ziyaret ettiğim deneyler yaptım (birçok salyangoz şaşırtıcı bir şekilde uzun ömürlüdür) ve çoğunun, bir önceki yıl onları işaretlediğim noktadan birkaç metre uzakta oturduğunu keşfettim. Bir evrimsel biyolog için, çalışmak için harika hayvanlardır çünkü yavaşlıkları, yerel, genellikle sert koşullara yakından adapte olmak için evrimleşecekleri anlamına gelir—diğer birçok, daha hareketli hayvanın yaptığı gibi hareket edip daha iyi koşullar arayamazlar.

Şehirde, yerel ısı adası nedeniyle evrimleşmek, salyangozların yapmasını bekleyeceğiniz bir şeydir. Bu yüzden, 2014’te, doktora sonrası araştırmacılar Niels Kerstes ve Thijmen Breeschoten, meslektaşım Vincent Kalkman ve ben, kahverengi dudaklı salyangoz, Cepaea nemoralis’te bunu tespit edip edemeyeceğimizi görmek için bir araştırma projesi kurduk. Kahverengi dudaklı salyangoz, on dokuzuncu yüzyılın sonlarından beri nesiller boyu biyologlar tarafından incelenen, evrimsel genetiğin adı anılmayan kahramanıdır. Bu, kabuklarındaki güzel renk desenleriyle ilgilidir. Kabuğun zemin rengi taze bir limon sarısı, parlak bir pembe veya turuncu veya derin bir çikolata kahverengisi olabilir ve kabuğun sarmallarıyla birlikte spiral çizen beşe kadar paralel siyah bantla süslenebilir. Ve insanların saç veya göz rengi gibi, Cepaea’nın kabuğunun tonları ve gölgeleri tamamen genetiktir. Zemin rengini belirleyen bir gen ve siyah bantları manipüle eden bir düzineden fazla gen vardır: belirli bantları açıp kapatma, genişliklerini ve düzenliliklerini değiştirme.

Bu kabuk renk desenleri, salyangozların kendilerini daha yüksek sıcaklıklara karşı savunma yollarından biridir. Deneyler, en açık kabuk rengine sahip salyangozların (soluk sarı ve kabuğun üst kısmında siyah bant olmayanlar), daha koyu kabuklu olanlardan (daha koyu zemin rengi ve daha fazla siyah bantlı olanlar) aşırı ısınmaya karşı daha iyi korunduğunu göstermiştir. Yaz aylarında, salyangozlar genellikle günlerce veya haftalarca bir duvara veya bir ağaç gövdesine yapışmış, tam güneşe maruz kalarak hayatta kalmak zorundadır. Siyah bir arabanın içinde beyaz bir arabanın içinden daha serin kalmasıyla aynı nedenle, açık kabuklu bir salyangozun vücut sıcaklığı, koyu kabuklu bir salyangozunkinden birkaç derece daha serin kalır ve bu, bir yaz salyangozu için yaşam ile ölüm arasındaki fark anlamına gelebilir.

Bu yüzden, şehir merkezlerinde koyu kabuklu salyangozlara karşı hareket eden termal doğal seçilimin, şehir etrafındaki kırsal alanlardaki salyangozların kabuklarına kıyasla daha açık renkli şehir kabuklarının evrimine yol açacağını varsaydık. Tahminimizin doğru olup olmadığını test etmek için, klasik bir vatandaş bilimi deneyi kurduk. Ve klasik derken, eğitimli bilim insanlarının karar verdiği ve vatandaş bilim insanlarının esas olarak veri toplamaya dahil olduğu bir tür vatandaş bilimi kastediyorum—o zamandan beri, vatandaş (veya topluluk) bilim insanlarının daha lider bir rol aldığı projeler lehine terk ettiğimiz bir tür. Bu durumda, insanların şehirli ve şehir dışı salyangozların resimlerini çekmelerine olanak tanıyan, SnailSnap adlı basit bir bas-çek akıllı telefon uygulaması oluşturduk. Resimler, on gönüllüden oluşan bir ekibin onları renk varyantına göre sıraladığı, daha önce bu kitapta gördüğümüz yol kenarı leşi projelerinden bazıları için de kullanılan Observation International vatandaş bilimi platformuna otomatik olarak yüklendi. Bireysel vatandaş bilim insanları, doğa kulüpleri ve okullar, Hollanda’dan toplamda on bine yakın salyangoz resmi gönderdi. Kerstes’in, fotoğraflar gönüllü ekibimiz tarafından sınıflandırıldıktan sonra veriler üzerinde yaptığı sayısal analiz, kesinlikle, şehir salyangozlarının ortalama olarak daha açık renkli olduğunu (daha çok sarı olma olasılığı) ve kabuğun üst kısmında siyah bantlara sahip olma olasılıklarının daha düşük olduğunu gösterdi. Tahminimiz doğru çıkmıştı!

Salyangozlardan ilk bakışta daha hareketli olsalar da, şehir karıncaları da benzer bir zorlukla karşı karşıyadır. Cleveland’daki Case Western University’den Sarah Diamond liderliğindeki bir araştırmacı ekibi, Temnothorax curvispinosus adlı minik bir şehir karıncası türüne bakıyor. İşçilerinin vücut uzunluğu sadece iki milimetre olan bu karıncalar o kadar küçüktür ki, tüm koloni (bir kraliçe, yüze kadar işçi, yumurta, larva ve pupa) tek bir meşe palamudu kabuğuna sığar—bu yüzden gayriresmi adı palamut karıncasıdır. Bir kraliçe, eski, düşmüş bir meşe palamudunun boş kabuğunu kolonize eder ve fındık büyüklüğündeki krallığını beş yıla kadar yönetir. Yaşlı işçiler kısa yiyecek arama gezileri için yuvadan ayrılsalar da, koloninin çoğu minyatür evlerinde sıkışıp kalmıştır—hemen hemen bir salyangozun kabuğundaki gibi.

Ve salyangozlar gibi, palamut karıncaları da şehir ısısını hisseder. Diamond’ın ekibi, Cleveland içinde ve çevresindeki şehir ve kırsal alanlardan (kırsaldan yaklaşık 4°C daha sıcak bir şehir ısı adası oluşturan) toplamda yirmi dört palamut karıncası yuvası topladı, onları laboratuvarda oda sıcaklığına alıştırdı ve sonra işçilerin sıcaklık toleransını test etti. Bunu, bir işçiyi küçük bir şişeye koyarak, şişeyi bir ısıtıcıya yerleştirerek ve sonra işçi kas koordinasyonu kaybı veya Diamond’ın dediği gibi bir tür “sarhoş sendelemesi” gösterene kadar sıcaklığı yavaşça artırıp azaltarak yaptılar. Başka bir deyişle, işçi dik duramayacak kadar ısındığında veya soğuduğunda, sıcaklık kaydedildi ve deney durduruldu. Deneysel denekler için çok geçti, ancak: “Termal tolerans testleri yıkıcıydı ve bu işçi alt kümelerinin koloniye geri dönmesini engelledi,” diye yazıyor yazarlar 2021 tarihli Evolution’daki makalelerinde alaycı bir şekilde.

Yine de, karıncalar boşuna ölmedi, çünkü deneyler, şehirli işçi karıncalarının hem soğuğa hem de sıcağa toleransının, kırsal olanlara kıyasla yaklaşık bir ila iki santigrat derece kaydığını (evrimleştiğini) gösterdi. Yani, şehirli işçi karıncaları yaklaşık 47°C’ye kadar hayatta kalırken, kırsal işçiler 46°C’de zaten sırtüstü dönmüşlerdi. Sıcaklık aralığının alt ucunda, fark benzerdi: 4°C’lik bir donda kırsal işçiler hala işlev görebilirken, şehirli karıncalar 5°C’nin oldukça üzerindeki sıcaklıklarda zaten donup hareketsiz kalmışlardı.

Şimdi güzel kısım geliyor. Araştırmacıların, hayvanların yerel ortamlarına adapte olmak için evrimleşip evrimleşmediklerini test etmenin favori bir yolu, bir transplantasyon deneyi yapmaktır: hayvanları kendi yaşam alanlarından yeni bir ortama taşıyarak nasıl başa çıktıklarını görmek. Normalde, bu çok zahmetlidir: birçok hayvanı nakletmeniz ve yeni evlerindeki bireysel kaderlerini dikkatlice takip etmeniz gerekir. Ancak bu palamut karıncalarıyla, bu çocuk oyuncağıydı: araştırmacıların tek yapması gereken, karınca kolonisi içeren palamutları kırsal evlerinden bir şehir evine ve tam tersi şekilde taşımaktı. Önemli bir kontrol olarak, koloni içeren palamutlar, ortam sıcaklığında herhangi bir değişiklik olmaksızın sadece taşımanın etkisini test etmek için bir şehir evinden başka bir şehir evine ve bir kırsal yerden başka bir kırsal yere de taşındı. Bunu on palamuttan oluşan gruplar için yaptılar ve sonra bu kolonilerin hayatta kalmasını yaklaşık iki buçuk yıl boyunca takip ettiler, palamutları bir ila dört aylık aralıklarla on bir kez sayım yaparak, onları yeni evlerinden tekrar alıp, sakinlerinin sayılarını saymak için kısa bir süreliğine laboratuvara aktarıp ve sonra tekrar geri getirerek. Ağustos 2019’daki son sayıma gelindiğinde, bir şehir ortamındaki kırsal kolonilerin çoğunlukla yok olduğu ve önemli bir şekilde, çoğunlukla yaz aylarında öldükleri açıkça görülmüştü. Kırsal bir ortama nakledilen şehir kolonileri de iyi hayatta kalamadı, ancak onlar ağırlıklı olarak kışın öldüler; bu, sırasıyla şehir ısı adasına ve daha serin kırsal koşullara uyacak şekilde evrimleşmiş olan şehirli ve kırsal işçilerin sıcaklık toleranslarıyla tutarlı bir desendi.

Elektromanyetik radyasyon spektrumunda ısının oturduğu yerin sadece biraz uzağında görünür ışık yatar. Ve ısı gibi, ışık da, vahşi, antropojenik olmayan ekosistemlere kıyasla önemli ölçüde artırılmış olan şehir ekosisteminin bir başka fiziksel yönüdür. ALAN ile tanışın.

ALAN

Anonim grafiti sanatçıları (“GRAM” ve “Twa” gibi etiketlerle) ve minik örümcek Brigittea civica’nın ortak noktası nedir? Sadece, İtalyan şehri Torino’nun güzel revaklarını kirletmekle suçlanan baş suçlular arasında olmaları. Ya da en azından, şehrin sanat koruma ve restorasyon merkezi olan Centro Conservazione e Restauro’nun onlara bakış açısı bu. “Şehir bozulmasıyla” mücadele programında, merkez, Torino’nun ünlü asırlık revaklarının estetik çürümesinin ana nedenleri olarak gördüğü şeylerle mücadele ediyor. Toplamda on sekiz kilometre uzunluğunda, sadece Bologna’nınkilerden sonra ikinci olan bu görkemli sütunlu diziler, sokakları ve meydanları birbirine bağlayarak, yayaların, satıcıların ve kafe ve restoran teraslarının müdavimlerinin kışın kuru ve yazın serin kalmasına olanak tanır. Ancak sütunları ve tonozlu tavanları, aynı zamanda şehrin grafiti sanatçılarının (veya programın web sitesinde adlandırıldıkları gibi, “grafik vandallarının”) ve İtalya’nın şehir ekosisteminin önemli bir üyesi olan, uygun bir şekilde adlandırılmış şehir ağ örücüsü, Brigittea civica’nın da favori boş tuvalleridir (Centro Conservazione e Restauro’nun henüz aşağılayıcı bir hakaret bulamadığı).

Vücudu sadece üç milimetre uzunluğunda olan bu örümcekler, yaklaşık beş santimetre çapında küçük dairesel ağlar örerler. Ağları yapışkan değildir: ağ örücüler, sözde kribellat örümceklerdir: ipeklerini, avlarını yapıştırmak yerine minik ayaklarını dolaştırarak yakalayan çok sayıda ince ipliğe ayırırlar. Ancak kribellat ipek, aynı zamanda havadaki toz parçacıklarını yakalamada da çok iyidir, bu yüzden Torino’nun kemerli geçitlerindeki başlangıçta görünmez olan ağlar hızla kirli gri lekelere dönüşür. Buna, ağ örücülerinin sosyal örümcekler olması gerçeğini de ekleyin (ağlarını birbirine yakın, hatta üst üste örmeyi ve avı kötü hisler olmadan paylaşmayı severler) ve Torino’nun sanat restorasyon yetkilileri arasındaki kötü şöhretlerini anlayabilirsiniz. Eski kemerlerin bazı kısımlarının tavanları yüzlerce grimsi kahverengi örümcek ağıyla kaplıdır—şehir ekoloğu için göz ziyafeti ve potansiyel bir biyolojik hava kirliliği izleme sistemi, ancak mimarlıkçı için bir göz zevksizliği.

Grafik vandallarla ayrı bir alt projede kendileri ilgilenirken, Centro Conservazione e Restauro yetkilileri, rahatsız edici örümcekleri incelemek için Torino Üniversitesi’ndeki bir araknolog ekibini görevlendirdi. Mağara örümceği uzmanı Stefano Mammola liderliğindeki ekibin, Torino’nun revaklarının mağaramsı kemerlerindeki örümcek ağlarını haritalama projesi, olağan speleolojik saha gezilerinden çok da uzak değildi. Via Po ve Piazza Vittorio Veneto’nun sütunlu dizilerinde işe koyuldular, bu da yaklaşık iki kilometrelik bir mesafeyi kapsıyordu. İlk araştırmalarına dayanarak, revaklara yerleştirilmiş eski akkor ve daha modern halojen ampullerden gelen geceki yapay ışığın (ALAN kısaltmasıyla da bilinir) örümcek ağı yoğunluğu üzerinde olumlu bir etkisi olduğundan şüphelendiler. Bu ışık kirliliğini ölçebilmek için, sadece geceleri çalıştılar. Yetmiş iki kemerde, yıl boyunca üç farklı zamanda, tavanın rastgele, 0.7 metrekarelik bir bölümünü fotoğrafladılar ve resimlerindeki Brigittea civica örümcek ağlarının sayısını saydılar. Her bölüm için, yakındaki lambaların o bölüme düşürdüğü ışık miktarını da ölçtüler.

Örümcek ağı yoğunluğunun gerçekten de yapay aydınlatmaya, özellikle de eski akkor ışıklara güçlü bir şekilde bağlı olduğunu buldular. Yaz aylarında, örümcekler ve avları en aktif olduğunda, ağ yoğunluğu, böyle bir ışık kaynağından birkaç metre uzaktaki yerlere kıyasla bir akkor ışığa yakın yerlerde yaklaşık altı kat daha yüksek olurdu. Bazı iyi aydınlatılmış yerlerde, duvarlarda neredeyse hiç ağsız alan kalmamıştı. Halojen lambalar için, etki çok daha azdı. Bu yüzden yetkililere tavsiyelerinden biri, kemerlerdeki aydınlatmayı yenilemek ve örümceklerin daha az çekildiği bir ışık türü kullanmaktı.

Yüzeysel olarak, avlarının da yaptığı gibi olduğu için, örümceklerin ışık kaynaklarına akın etmesi bariz görünebilir. Ancak, kabul görmüş araknolojik bilgelik bunun böyle olmaması gerektiğini söyler. Güveler ve diğer uçan böceklerin aksine, örümcekler aslında ışıktan kaçanlardır. Vahşi, doğal habitatlarda, en azından, defalarca lusifüj—yani ALAN tarafından çekilmek yerine itilmek—oldukları gösterilmiştir. Ve yine de, Torino’nun şehir ağ örücüsü, ağlarını ışık kaynaklarına yakın kuran ilk şehir örümceği değildir. Zaten 1990’ların sonlarında Viyana’da köprü örümceklerinde (Larinioides sclopetarius) aynı şey kaydedilmişti. Tuna Kanalı üzerindeki bir yaya köprüsünde, zoolog Astrid Heiling, örümcek ağlarının köprüyü aydınlatan ampullerin etrafında güçlü bir şekilde yoğunlaştığını ve bu lamba yakınındaki ağların, karanlık yerlerdeki ağlardan dört kata kadar daha fazla av yakaladığını keşfetti. Şehirde dolaşıp örümcek ağlarının nerede olduğuna dikkat eden herkes aynı şeyi fark etmiştir.

Öyleyse, şehir örümcekleri, atalarının ışık korkusunu bir kenara bırakıp, ALAN kaynağına yakın olduğunda ağlarının yakalayabileceği daha yüksek av yakalama sonucunda yeni bir ışık arama davranışı benimseyerek evrimleşmiş olabilir mi? Almanya, Regensburg Üniversitesi’nden Tomer Czaczkes ve meslektaşlarının bir laboratuvar deneyiyle cevaplamak istedikleri soru tam da buydu. Farklı bir örümcek türüne odaklandılar, üçgenli ağ örücüsü, Steatoda triangulosa. Güney Almanya, kuzey İtalya ve güney Fransa’da, bu örümcekleri dört şehir lokasyonunda ve iki kırsal lokasyonda buldular. Ancak yetişkin örümcekleri yakalayıp laboratuvarda örümceklerin ağlarını ışık kaynaklarına yakın mı yoksa değil mi kurmayı tercih edip etmediklerini kontrol etmek yerine, yeni doğmuş örümceklerle çalışmaya karar verdiler. Sonuçta, yetişkinler bir şekilde ışık kaynaklarının zengin av sunduğunu öğrenmiş olabilirlerdi, oysa yeni doğanlar saf olurdu, bu yüzden aralarındaki herhangi bir farkın doğuştan olması gerekirdi ve bu nedenle muhtemelen şehir evriminin bir sonucuydu.

Üçgenli ağ örücüsünde, neyse ki, bebek örümcekleri elde etmek oldukça kolaydır çünkü örümcekler, ağlarında korudukları kabarık ipek yumurta keselerinin her birine ortalama otuz yumurta paketler. Bu yüzden araştırmacıların tek yapması gereken, örümcek ağlarından yumurta keselerini kapmak, onları laboratuvara getirmek ve örümcek yavrularının yumurtadan çıkmasını beklemekti. Toplamda, bu altı yerden, bu şekilde yaklaşık sekiz yüz sağlıklı bebek örümceği elde etmeyi başardılar. Bu arada, deneysel düzeneklerini hazırladılar. Laboratuvarda, seksen tane aynı plastik kutu kurdular. Her kutunun iki bağlı bölmesi ve bir tarafında bir penceresi vardı; o pencerenin yakınına dışarıdan küçük bir LED ışık takıldı. Bu şekilde kutular aydınlık ve karanlık bir bölme sunuyordu. Doğduktan sonraki iki gün içinde, bireysel bebek örümcekleri deneysel bir kutuya bırakıldı ve kırk sekiz saat sonra araştırmacılar, örümcek yavrusunun ilk ağını hangi bölmede kurmaya karar verdiğini kontrol ettiler: karanlık mı yoksa aydınlık bölümde mi.

Anlaşıldığı üzere, kırsal örümcekler hala örümceklerin ışıktan kaçma geleneksel alışkanlığına bağlı kaldılar: ağlarını çoğunlukla karanlık bölmelerde kurdular. Ancak şehirli örümcekler, aydınlık bölmeyi, aydınlanmamış kırsal kardeşlerinden iki kat daha sık seçtiler. Aslında, aydınlık bölmeyi tercih ettiklerine dair bir kanıt olmasa da, kesinlikle ondan korkularını kaybetmişlerdi ve karanlığa olan tercihlerini de kaybetmişlerdi.

Fark etmemiş olabilirsiniz, ama Steatoda ile, şehir yaratıklarının şehrin fiziksel dokusuna tepki olarak evrimleşmesi turumuzda bir dönemeçten döndük. Parkur anolleri ve şemsiye tohumlu karahindibalar sert yüzeylere adapte oluyorlardı, su ejderleri bu sert yüzeylerin neden olduğu yeşil alanların parçalanmasına ve salyangozlar ile palamut karıncaları, kabuklarında delinmiş, şehir ısı adasına adapte oluyorlardı. Bu organizmaların evrimleşmesini sağlayan faktörlerin hepsi, organizmaların onlara adapte olup olmamasından etkilenmedikleri anlamında statiktir. Ancak örümceklerin ALAN’a olan korkularını kaybetmesiyle, durum farklıdır. Evet, ALAN fiziksel bir özelliktir, ama unutmayın, örümcekler ALAN’ın kendisine değil, daha çok avlarının (güveler ve diğer uçan şehir böcekleri) ALAN’a çekilmesine adapte oluyorlar. Ve bu böcekler kendileri de evrimleşebilir. Başka bir deyişle, ALAN, iki veya daha fazla şehir türü arasındaki etkileşimin değiştiği bir arena yaratır: örümcekler ışığa daha fazla çekilmek için evrimleştikçe, avladıkları böcekler, tepki olarak, ışık korkusu geliştirebilirler.

İsviçreli araştırmacı Florian Altermatt tam da bunu buldu. Hem aydınlatılmış şehir merkezi Zürih’te hem de şehrin dışındaki karanlık kırsalda, yüzlerce küçük ermin güvesi, Yponomeuta cagnagella’nın tırtıllarını yakaladı. Sonra bunları laboratuvarına getirdi, aynı koşullar altında tuttu ve pupa olup güve olarak ortaya çıkmalarını bekledi. Sonra, güvelere şehirli mi yoksa kırsal mı olduklarını anlayabilmek için bir boya işareti verdikten sonra, onları sonunda tek bir ışık tuzağı olan büyük bir ağ kafeste karışık gruplar halinde serbest bıraktı ve güvelerden kaçının tuzağa düştüğünü saydı. Anlaşıldığı üzere, şehirli güvelerin ışığa uçma eğilimi, kırsal güvelerin eğilimine kıyasla yaklaşık yüzde 30 azalmıştı. Başka bir deyişle, şehirli güveler, ALAN’a karşı bir miktar bağışıklık kazanmak için evrimleşmişlerdi.

Şimdi, güvelerin ışığa uçmasının, ışık seven bir örümceğin ağına düşmek dışında birçok dezavantajı vardır. Işığın ısısından yanabilir veya kavrulabilirler veya bütün geceyi ışığın yakınında, parlaklığıyla büyülenmiş olarak oturarak geçirebilirler, ama aynı zamanda yiyecek veya eş aramak için harcamaları gereken zamanı da boşa harcarlar. Yine de, Altermatt’in deneyi (ki o ve meslektaşı Dieter Ebert 2016’da Biology Letters’da yayınladılar), bir avcı-av sistemindeki şehir evriminin, avcının attığı her evrimsel adımın avdan bir karşı adımla yanıtlandığı bir dansa nasıl dönüşebileceğini gösteriyor. Bir sonraki bölüm, evrimi yönlendiren şeyin fiziksel veya kimyasal değil, yaşayan, nefes alan ve potansiyel olarak birlikte evrimleşen bir şehir sakini olduğu birkaç şehir evrimi örneğine daha bakıyor.