Effecten van verstedelijking op de ecologie en evolutie van een waterjuffer

Verstedelijking neemt wereldwijd toe. In vergelijking met rurale gebieden zijn steden warmer en gekenmerkt door een hogere verontreinigingsgraad en habitat fragmentatie. Hoewel biodiversiteit duidelijk beïnvloed wordt door deze vormen van antropogene activiteit en verstoring, is het minder duidelijk wat de gevolgen van verstedelijking zijn op het niveau van individuen en populaties. In deze thesis testte ik of urbane en rurale populaties van de waterjuffersoort Coenagrion puella verschillen in hun responsen op toenemende temperatuur, verhoogde contaminatie, en intensere habitat fragmentatie. Mijn experimentele methoden bestaan voornamelijk uit het uitvoeren van ‘common garden’ experimenten, zowel in het labo als in semi-natuurlijke omgevingscondities (veld experimenten), wat ons in staat stelt genetische adaptatie te onderzoeken. Daarnaast voerde ik een experiment uit met waterjuffers rechtstreeks afkomstig uit hun natuurlijke populaties, en testte ik of en hoe verstedelijking seksuele selectie regimes beïnvloedt.

De resultaten van mijn common garden studies tonen een sterke differentiatie tussen urbane en rurale populaties in respons op de drie verstedelijkings-gerelateerde stressoren (temperatuur, pollutie, fragmentatie), wat een aanwijzing is voor urbane evolutie. Hogere temperaturen in de stad beïnvloeden de levensgeschiedeniskenmerken van waterjuffers uit de stadsomgeving, vermoedelijk via een verlengd groeiseizoen; gedragskenmerken daarentegen toonden geen duidelijke aanwijzing voor gedragsadaptatie in urbane populaties als respons op verhoogde temperaturen. Met betrekking tot pollutie konden we aantonen dat, in vergelijking met rurale waterjuffers, waterjuffers uit de stad gekenmerkt zijn door een gewijzigd gedrag (activiteit) als respons op blootstelling aan pesticiden. Bovendien vertoonden urbane en rurale populaties een verschillend covariatiepatroon tussen gedragskenmerken bij blootstelling aan pesticiden. Verschillende kenmerkresponsen bij blootstelling aan de verschillende verstedelijkings-gerelateerde stressoren waren afhankelijk van het geslacht van de waterjuffers, alsook het levensstadium waarin het individu zich bevond bij de blootstelling aan de specifieke stressor. Tot slot vonden we dat urbane gebieden, gekenmerkt door een hogere mate van habitatfragmentatie, vermoedelijk via de impact op de dispersie van de waterjuffers, selectie voor een hogere vliegcapaciteit veroorzaken. Bovendien bleek een versterkend effect van seksuele selectie voor een hogere vliegcapaciteit aanwezig in de urbane populaties.

Samengevat tonen de resultaten van mijn onderzoek aan dat verstedelijking een duidelijk effect heeft op evolutionaire en ecologische processen in waterjufferpopulaties in Vlaanderen. Mijn onderzoek wijst op een verschillende selectiedruk door de onderzochte selectiefactoren in de stad in vergelijking met het platteland. Deze stressoren beïnvloedden de onderzochte waterjufferpopulaties bovendien verschillend afhankelijk van het levensstadium van de individuen. Dit wijst duidelijk op de noodzaak voor onderzoek op verschillende levensstadia geïntegreerd in de volledige levenscyclus bij onderzoek naar de effecten van verstedelijking op organismen.