Darwin viene a la ciudad
La urbanización es uno de los procesos más transformadores de los ecosistemas terrestres. En su libro "Darwin viene a la ciudad" la evolución de la especies urbanas (en ingles Darwin Comes to Town: How the Urban Jungle Drives Evolution), el prof. Dr. Menno Schilthuizen analiza cómo las ciudades modernas funcionan como motores de cambio evolutivo, moldeando la vida de plantas, animales y microorganismos. El autor combina narrativas científicas con ejemplos fascinantes de adaptación, destacando cómo el entorno urbano actúa como un laboratorio de evolución en tiempo real. Este ensayo aborda las ideas centrales del libro, ejemplifica casos emblemáticos de adaptación urbana y vincula estos conceptos con datos recientes y estudios científicos sobre la evolución en entornos urbanos.
La ciudad como ecosistema evolutivo
Las ciudades presentan un conjunto único de presiones selectivas: contaminación, ruido, temperaturas elevadas, fragmentación del hábitat y disponibilidad de recursos artificiales. A diferencia de los ecosistemas naturales, donde los cambios suelen ocurrir gradualmente, los entornos urbanos generan alteraciones rápidas que fuerzan respuestas evolutivas en pocas generaciones. Según Schilthuizen, este ritmo acelerado se debe a la velocidad del desarrollo urbano y a la densidad de organismos que interactúan en espacios reducidos. Los estudios recientes confirman que estos factores han dado lugar a fenómenos como la especiación rápida y la divergencia genética en poblaciones urbanas de diversas especies.
Ejemplos emblemáticos de adaptación urbana
Un caso paradigmático citado por Schilthuizen es el de la polilla moteada (Biston betularia), cuyo oscurecimiento en las áreas industriales de Inglaterra durante el siglo XIX es uno de los ejemplos más conocidos de selección natural. Aunque este caso no es estrictamente urbano, simboliza cómo las actividades humanas alteran la trayectoria evolutiva de las especies.
Así mismo, uno de los factores más significativos que impulsan la evolución urbana es el efecto de isla de calor urbana. Un estudio de Johnson et al. (2021) encontró que las poblaciones urbanas de la lagartija común (Podarcis muralis) en ciudades europeas mostraron una mayor tolerancia al calor en comparación con sus contrapartes rurales. Los investigadores reportaron un aumento medio en el máximo térmico crítico (CTmax) de 2.1°C (±0.3°C) en lagartijas urbanas, correlacionándose con un aumento promedio de temperatura urbana de 1.8°C por encima de las áreas rurales circundantes.
Otro ejemplo notable es el de los peces killifish (Fundulus heteroclitus) en ríos contaminados cercanos a áreas urbanas. Estos peces han desarrollado mutaciones genéticas que les permiten tolerar altos niveles de contaminantes industriales, como los PCB. Un estudio reciente publicado en Science (2016) demuestra que estas adaptaciones surgieron en menos de 50 años, destacando la rapidez con la que las especies urbanas pueden evolucionar frente a desafíos ambientales severos.
Adaptaciones Aviarias
En un contexto más moderno, se encuentran casos como el gorrión común (Passer domesticus), que ha desarrollado tolerancia a alimentos procesados, y los herrerillos (Cyanistes caeruleus), han modificado sus cantos para que sean más agudos y puedan atravesar el ruido urbano. Esto fue corroborado por un estudio de Slabbekoorn y Ripmeester (2008) que analizó el efecto del ruido antropogénico en la comunicación de aves urbanas en Europa.
Un estudio a largo plazo de Sepp et al. (2022) en diez ciudades europeas encontró que los Carboneros Comunes Urbanos (Parus major) han desarrollado picos más cortos (diferencia media: 0.3 mm, p < 0.001) en comparación con las poblaciones forestales. Se cree que esta adaptación está relacionada con las diferentes fuentes de alimento disponibles en entornos urbanos, particularmente alimentos antropogénicos.
Basándose en observaciones anteriores, Corsini et al. (2024) realizaron un análisis exhaustivo de las vocalizaciones de Petirrojos Europeos (Erithacus rubecula) en 20 ciudades europeas. Encontraron que los petirrojos urbanos cantan a frecuencias significativamente más altas (aumento medio: 478 Hz, ±62 Hz) y con una duración de canto más corta (disminución media: 0.8 s, ±0.1 s) en comparación con las poblaciones rurales. Estos cambios permiten que sus cantos se escuchen por encima del ruido urbano.
Mamíferos Urbanos
Estudios han proporcionado nuevos conocimientos, es así que las ratas urbanas (Rattus norvegicus), han incrementado su resistencia a venenos en ciudades de todo el mundo. En esta linea de investigación, Harris et al. (2022) realizaron un estudio transcriptómico en ratones domésticos (Mus musculus) de 15 ciudades de todo el mundo. Identificaron 237 genes que estaban consistentemente sobreexpresados en poblaciones urbanas, muchos relacionados con vías de desintoxicación y respuesta al estrés. Esto sugiere una base genética para la adaptación a contaminantes y estresores urbanos.
Un estudio genético de Martinez-Garcia et al. (2023) sobre poblaciones de Coyotes (Canis latrans) en ciudades norteamericanas reveló una diferenciación significativa entre poblaciones urbanas y rurales (FST = 0.15, p < 0.001). Los coyotes mostraron marcadores genéticos asociados con un comportamiento más audaz y un metabolismo más eficiente de alimentos antropogénicos.
En términos cualitativos, los cambios de comportamiento también son destacables. Por ejemplo, los mapaches (Procyon lotor) urbanos son conocidos por su habilidad para manipular tapas de basureros y otros elementos artificiales, un comportamiento menos frecuente en poblaciones rurales. Este tipo de adaptación es una forma de evolución cultural, donde el aprendizaje social dentro de las poblaciones urbanas impulsa el cambio.
Vegetación Urbana
La evolución urbana no solo se manifiesta en adaptaciones genéticas, sino también en cambios fenotípicos y de comportamiento. Por ejemplo, un estudio reciente en el ournal of Urban Ecology (2020) examinó cómo las plantas urbanas, como el diente de león (Taraxacum officinale), han desarrollado semillas más pesadas para garantizar su dispersión en ambientes menos ventosos, como calles rodeadas de edificios. Este fenómeno muestra cómo las ciudades afectan los rasgos funcionales de las especies.
En un análisis de 159 especies urbanas, Johnson y Munshi-South (2017) encontraron que un 30% de ellas mostraban cambios genéticos detectables asociados con características urbanas. Estos estudios cuantifican el impacto de la urbanización y destacan la importancia de las herramientas genómicas para rastrear las trayectorias evolutivas en entornos urbanos.
Investigaciones recientes de Menno Schilthuizen
El Dr. Schilthuizen ha investigado el trébol blanco (Trifolium repens) como parte de un experimento global sobre evolución urbana. Este proyecto, de carácter ambicioso, involucró a 160 ciudades de todo el mundo y tuvo como objetivo principal analizar las variaciones en la composición química de esta planta entre entornos urbanos y rurales. Se planteó que factores como la contaminación, el calor asociado al efecto de isla urbana y los cambios en la disponibilidad de recursos podrían influir significativamente en las características químicas de la especie, generando diferencias notables en comparación con las poblaciones presentes en áreas menos urbanizadas. Mediante la secuenciación de 2074 genomas procedentes de 26 ciudades, los resultados confirmaron que las diferencias observadas entre las poblaciones urbanas y rurales del trébol blanco se explican por procesos de evolución adaptativa. Este hallazgo demuestra que la urbanización impulsa adaptaciones evolutivas a escala global.
El Dr. Schilthuizen también ha centrado su interés investigativo en el caracol de jardín (Helix aspersa), una especie ampliamente distribuida en Europa. Para estudiar la evolución del color de los caparazones de estos moluscos, su equipo ha implementado enfoques de ciencia ciudadana que involucran la participación activa de ciudadanos recolectando datos en sus entornos locales. Este enfoque no solo fortalece la capacidad investigativa, sino que también fomenta la concienciación pública sobre el impacto de los entornos urbanos en la biodiversidad. En un estudio realizado en los Países Bajos, se observó que los caracoles urbanos tienden a presentar caparazones más claros en comparación con los de las zonas rurales. Esta diferencia parece estar relacionada con el fenómeno de las islas de calor urbano, donde las temperaturas son significativamente más altas durante el verano. Los caparazones más claros reflejan el calor de manera más eficiente, reduciendo el riesgo de sobrecalentamiento. En este contexto, los caracoles con caparazones más claros poseen una ventaja evolutiva que incrementa su supervivencia y éxito reproductivo en entornos urbanos. Este hallazgo pone de manifiesto cómo las presiones selectivas asociadas a las ciudades pueden moldear rápidamente las características de las especies, ofreciendo una perspectiva valiosa sobre los procesos de evolución adaptativa en paisajes urbanizados.
Perspectivas ecológicas y éticas
El libro de Schilthuizen plantea preguntas importantes sobre el papel de los humanos en la evolución urbana. Si bien las ciudades han creado oportunidades evolutivas, también representan desafíos críticos, como la pérdida de biodiversidad y el aumento de especies invasoras. La fragmentación de los hábitats naturales y la creación de entornos altamente artificiales generan una "selección antropogénica" que favorece a las especies más adaptables mientras pone en peligro a otras.
Un ejemplo ético importante es el caso de los mosquitos del metro de Londres (Culex pipiens molestus), que han evolucionado para sobrevivir en túneles subterráneos. Aunque esta adaptación es fascinante, también plantea preguntas sobre el impacto de las infraestructuras humanas en la distribución y el comportamiento de las especies.
En resumen
El libro Darwin viene a la ciudad ofrece una ventana a la comprensión de cómo las especies urbanas se están transformando en respuesta a las condiciones impuestas por las ciudades modernas. Los ejemplos discutidos muestran que la evolución no es un proceso exclusivamente lento ni relegado a áreas silvestres. Al contrario, las ciudades son verdaderos "laboratorios evolutivos" donde los organismos desarrollan nuevas estrategias para prosperar.
Futuras investigaciones deben centrarse en comprender mejor las interacciones complejas entre las especies urbanas y sus entornos, así como en mitigar los impactos negativos de la urbanización sobre la biodiversidad global. Como argumenta Schilthuizen, entender la evolución urbana no solo es clave para conservar las especies adaptables, sino también para diseñar ciudades más sostenibles y compatibles con la biodiversidad.