https://frosthead.com

Evolution i verdens dybeste flod

Ned Gardiner, en videnskabsmand, der er specialiseret i kortlægning af økosystemer, fikler med et instrument, der flyder over siden af ​​vores træpirog, når båden springer ud fra en hvirvel ind i hovedstrømmen af ​​Congo-floden. Overgangen fra det stille vand til den turbulente strømning svinger buen nedstrøms og banker næsten Gardiner i vandet. "Næsten faldt i drinken, hvad?" siger han med en latter, skønt han ved, at en svømmetur her kan være farlig, endda dødbringende. Congo flyder med 1, 25 millioner kubikfod vand pr. Sekund, nok til at fylde 13 svømmebassiner i olympisk størrelse hvert sekund. Gardiner, der arbejder for National Climatic Data Center, i Asheville, North Carolina, er her, fordi han mener, at Nedre Kongo kan indeholde det dybeste punkt i enhver flod i verden.

Vi befinder os i Centralafrika, 90 mil vest for den demokratiske republik Congos hovedstad Kinshasa og omkring 100 mil øst for hvor floden dræner ud i Atlanterhavet og afslutter sin 3.000 mil løb over det ækvatoriske Afrika. En række græsklædte bakker kaldet Crystal Mountains stiger subtilt bag os. Gardiner og John Shelton, en hydrolog fra United States Geologic Survey, planlægger, hvordan vand bevæger sig i en så massiv strøm. For at gøre dette medbragte de et instrument, der flyder langs en båd i en orange, plastikbeholder på størrelse med en grundskole-skrivebord. Instrumentet kortlægger vandbevægelse og måler flodens dybde. Gardiner forsøgte at opnå det samme sidste år med en enhed designet til floder. ”Signalet peterede ud godt inden for bunden, ” forklarer han, og hans hånd skummer flodens overflade. "Så vi købte en til havene."

Vi er midtstrøms og kører fra nordbredden mod syd, på en bane direkte vinkelret på strømmen. Hvis vi formår at forhindre instrumentet i at blive slugt af en af ​​de 40 fod brede boblebad, der stutter strømmen, producerer Shelton og Gardiner's arbejde et digitalt tværsnit af flodens strømme og dybde.

Congos styrke - dens dybde, hastighed og turbulens - er af særlig interesse for ichthyolog Melanie Stiassny fra American Museum of Natural History, en af ​​forskerne i vores ekspedition. Hun studerer fisk i nedre Congo og har i det sidste årti opdaget seks nye arter (hun arbejder på at identificere tre mere). Antallet af arter, der vides at leve i det nedre Congo, overstiger nu 300 og floden indeholder en af ​​de højeste koncentrationer af "endemisme", eller arter, der ikke findes andre steder i verden. Stiassny mener, at flodens magt udformer udviklingen i Congo.

Nye arter udvikler sig, når en geografisk barriere - en bjergkæde, et hav, en gletsjer - deler en befolkning. Dyr på den ene side af barrieren kan ikke længere opdrætte med dyr på den anden. Hver gruppe tilpasser sig sit habitat, og med tiden ændrer deres gener sig nok til at udgøre separate arter. Denne idé stammer fra Darwins oprindelse af arter, der blev offentliggjort i november 1859. Stiassny og hendes kolleger var de første, der antydede, at der kunne være barrierer i ferskvand. Vand er trods alt gennemtrængeligt for fisk, ikke?

I 2002 observerede Stiassny og ichyolog Robert Schelly fisk, der antydede andet. De fandt cichlider, en ferskvandsfisk, der vides at udvikle sig hurtigt i nye miljøer, på den ene side af Congo, som var genetisk adskilt fra lignende udseende cichlider på den modsatte bred. Ekstraordinært stærke strømme delte befolkningen. Selvom floden kun var en kilometer bred, blev levestederne isoleret lige som om en bjergkæde var steget imellem dem.

Dr. Melanie Stiassny med elefantfisk. (Skip Brown) Udsigt til op ad den nedre Congo-flod. (Skip Brown) Dr. Stiassny med Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Hydrolog Dr. Ned Gardiner spiller sin banjo for de lokale, der er samlet på Congo-flodstranden. (Skip Brown) Lokal bedrift Hydrocynus vittatus - kusine af Goliat-tigerfisken. (Skip Brown) En ung fisker med Auchenoglanis occidentalis, en af ​​de mange store bundfodere i Congo-floden. (Skip Brown) Et par af de mange havkatearter, der blev fanget til middag. (Skip Brown) Forskere sorterer gennem prøver indsamlet på den nedre Congo-flod. (Skip Brown) En fisker med sit store dipnet og traditionel Congo-flod kanad. (Skip Brown) Børn, der leger i kyststrækningen ved Kinsuka Rapid, det meget store bølgetog, der er begyndelsen på stryk fra den nedre Congo-flod. (Skip Brown)

Vi anklager pirogen på en sandbjælke. En skare af lokale spænder rundt omkring i Stiassny. Hun holder en muldvarplignende fisk, der er lille, blind og for at være ærlig, ekstremt grim. Siden vi ankom i DRC for to uger siden, har Stiassny håbet på at se denne fisk.

"Mondeli-bureau, " siger fiskeren, der bragte det til hende og pegede på fisken. Stiassny smiler. Navnet oversættes som "hvid mand på et kontor" og spiller på de lokale visioner om en computerbundet vestlige: blind, albino, bedøvet.

Stiassny fandt en lignende prøve dækket af gasbobler under en opsamlingsekspedition i 2007. Den havde lidt af hurtigt dekompressionssyndrom eller svingene. Den tilsyneladende dødsårsag - og det faktum, at den ikke havde nogen øjne - antydede, at fiskene havde udviklet sig i et habitat, der var for dybt til, at lys kunne trænge ind.

”Tak, ” siger Stiassny. "Hvilket smukt eksemplar." Hun lægger fiskene ved siden af ​​snesevis af andre prøver på en klar tarp. En kandidatstuderende mærker prøverne og opbevarer dem i formaldehydfyldte tromler på 50 gallon, der skal flyves tilbage til New York for genetisk testning. Prøverne inkluderer en 12 pund, forhistorisk udseende havkat, og dens gæller flapper stadig. Der er små, ovale formede cichlider, der er farvet som silt, og en ållignende fisk, som Stiassny mener kan være en ny art. Det mest interessante for mig er et halvt dusin fodlang fisk med lange, cylindriske snutter.

”Dette er elefantfisk, ” siger Stiassny. ”Deres kæber er i slutningen af ​​deres snutter, så de kan plukke mad fra grusen.”

De evolutionære tilpasninger er tydelige. Hver enkeltperson blev fanget et andet sted, og hver snout er specialiseret efter karakteren af ​​flodbunden, hvor den fodres. Lange og tynde snutter giver fiskene mulighed for at undersøge mad i dybt og småkornet grus; korte og fedt snuder giver dem mulighed for at fodre på alge-kakket bundgrund. "Darwins fisk, " siger Stiassny.

En række mudderfarvede ærner fanget forskellige steder, der ser identiske ud som mig, begejstrer Stiassny. "Det er virkelig her, vi ser evolution i handling, " siger Stiassny. "Om 50 eller 100 år kan de fisk, der ser ens ud i dag, godt se anderledes ud. Vi kan se starten på den genetiske drift."

Den aften tilslutter Gardiner et datakort i sin bærbare computer. Vingede insekter strømmer til den glødende skærm, deres summende druknede for det meste af flodens stadige drone og den lejlighedsvise kæmpestore bølge på stranden. Computeren nynder under behandling af data. Til sidst trækker Gardiner en graf op, der profilerer flodens bed. Det ligner en U - så glat som en bjergdal skåret af en gletsjer. Strømmen lige under overfladen rejser 30 miles i timen, og kanalen er 640 fod dyb.

"Det er det dybeste punkt målt på en flod i verden, " siger Gardiner. "Der er ikke noget spørgsmål om det."

Shelton kigger over Gardiner's skulder, ryster på hovedet og dechiffrerer blå og røde linjer på computerskærmen, der repræsenterer vandbevægelse og hastighed.

”Ligesom vi troede, ” siger han. "Fantastiske ting." Han skubber en møl ud af skærmen og peger på et sted i flodbeden, hvor en lang blå linje angiver strømmen, der falder lodret fra en afsats ned i kløftets trug.

”Det er et vandfald under vandet, ” siger han og smider Gardiner's skulder. Det falder med 40 meter i sekundet. Opstrøms for vandfaldet er en hvirvel, vandet relativt stille. Dette punkt er sandsynligvis levested for den blinde cichlid: rolige lommer, hvor rene strømme har fanget fisken i store dybder. Eksempler på dyb flod, som den der findes i dag, overflader kun, når floden bølger og skyller individer ind i det hårde miljø i hovedstrømmen. Med hensyn til Stiassnys hypotese tyder fundet på, at Congos strømme skildrer habitat fra side til side og fra top til bund - ligesom en bjergkæde.

"Det viser, at vand kan være en evolutionær barriere, selv for fisk, " siger Gardiner.

Evolution i verdens dybeste flod