https://frosthead.com

Evolucija v najgloblji reki na svetu

Ned Gardiner, znanstvenik, ki je specializiran za kartiranje ekosistemov, se prevaža z instrumentom, ki lebdi čez stran našega lesenega piroga, ko se čoln dvigne iz vrtinca v glavni tok reke Kongo. Prehod iz mirne vode v turbulenten tok zasuka lok navzdol in Gardinerja skoraj udri v vodo. "Skoraj sem padel v pijačo, kajne?" pravi s smehom, čeprav ve, da je plavanje tu lahko nevarno, celo smrtonosno. Kongo teče s 1, 25 milijona kubičnih metrov vode na sekundo, dovolj za polnjenje 13 bazenov olimpijske velikosti vsako sekundo. Gardiner, ki deluje za Nacionalni center za podnebne podatke v mestu Asheville v Severni Karolini, je tu, ker meni, da Spodnji Kongo morda vsebuje najglobljo točko katere koli reke na svetu.

Nahajamo se v osrednji Afriki, 90 milj zahodno od prestolnice Demokratične republike Kongo Kinshasa in približno 100 milj vzhodno od mesta, kjer se reka izliva v Atlantski ocean, s čimer se konča 3000 kilometrov čez Ekvatorialno Afriko. Niz travnatih gričev, imenovanih Kristalno gorovje, se subtilno dviga za nami. Gardiner in John Shelton, hidrologa iz ameriške geološke raziskave, načrtujeta, kako se voda premika v tako množičnem toku. Da bi to naredili, so prinesli instrument, ki plava ob čolnu v oranžni, plastični posodi velikosti mize za osnovno šolo. Instrument preslika gibanje vode in meri globino reke. Gardiner je isto leto poskušal doseči z napravo, zasnovano za reke. "Signal je prodrl precej pred dnom, " pojasni, z roko je skočil po gladini reke. "Torej smo kupili enega za oceane."

Smo srednji tok, ki se usmeri od severnega brega proti jugu, po progi, ki je pravokotna na tok. Če nam bo uspelo preprečiti, da bi ga instrument pogoltnil v enem od 40 čevljev širokih vrtin, ki pretakajo tok, bo Shelton in Gardinerjevo delo ustvarilo digitalni presek tokov in globine reke.

Moč Konga - njegova globina, hitrost in turbulenca - je še posebej zanimiva za ihtiologinjo Melanie Stiassny iz Ameriškega muzeja naravoslovja, eno od znanstvenikov naše odprave. Raziskuje ribe v spodnjem Kongu in v zadnjem desetletju je odkrila šest novih vrst (dela na identifikaciji še treh). Število vrst, za katere je znano, da živijo v spodnjem Kongu, zdaj presega 300, reka pa vsebuje eno najvišjih koncentracij "endemizma" ali vrst, ki jih nikjer drugje na svetu. Stiassny meni, da moč reke oblikuje evolucijo v Kongu.

Nove vrste se razvijejo, ko neka populacija razdeli neko geografsko oviro - gorsko območje, ocean, ledenik -. Živali na eni strani pregrade ne morejo več pasti z živalmi na drugi. Vsaka skupina se prilagodi svojemu habitatu in sčasoma se njihovi geni dovolj spremenijo, da sestavljajo ločene vrste. Ta ideja izvira iz Darwinovega izvora vrst, ki je bil objavljen novembra 1859. Stiassny in njeni sodelavci so bili prvi, ki so namigovali, da lahko znotraj sladke vode obstajajo ovire. Konec koncev je voda prepustna za ribe, kajne?

Leta 2002 sta Stiassny in ihtiolog Robert Schelly opazovala ribe, ki so predlagale drugače. Na eni strani Konga so našli sladkovodne ribe, sladkovodne ribe, ki se hitro razvijajo v novih okoljih, ki so se genetsko razlikovale od podobnih videzov ciklidov na nasprotnem bregu. Izjemno močni tokovi so prebivalstvo razdelili. Čeprav je bila reka široka le kilometer, so bili habitati osamljeni tako, kot da se je med njimi dvignil gorski potok.

Melanie Stiassny s slonovimi ribami. (Skip Brown) Razgledni vzpon na spodnji reki Kongo. (Skip Brown) Dr. Stiassny z Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Hidrolog dr. Ned Gardiner igra svoj banjo za domačine, zbrane na plaži reke Kongo. (Skip Brown) Lokalno kmetijsko gospodarstvo Hydrocynus vittatus - kožica golijih tigrastih rib. (Skip Brown) Mladi ribič z Auchenoglanis occidentalis, ki je eden od številnih velikih hranilnikov dna v reki Kongo. (Skip Brown) Nekaj ​​številnih vrst soma, ki so bile ujete na večerjo. (Skip Brown) Raziskovalci razvrščajo vzorce, zbrane na spodnji reki Kongo. (Skip Brown) Ribič s svojo veliko mrežo in tradicionalnim kanujem izkopavanja reke Kongo. (Skip Brown) Otroci, ki se igrajo v obrežju pri Kinsuka Rapidu, zelo velikem valovnem vlaku, ki je začetek spodnjih brzic reke Kongo. (Skip Brown)

Pirogo pristanemo na pesku. Okoli Stiassnyja se vije množica domačinov. Drži mola podobne ribe, ki je drobna, slepa in iskreno rečeno, izjemno grda. Odkar smo pred dvema tednoma prispeli v DRK, je Stiassny upal videti to ribo.

"Biro Mondeli, " pravi ribič, ki ji ga je prinesel, in pokaže na ribe. Stiassny se nasmehne. Ime je prevedeno kot "beli moški v pisarni" in igra na vizijo domačinov računalniško vezanega zahodnjaka: slepi, albino, omamljeni.

Stiassny je med zbiralno odpravo leta 2007 našel podoben primerek, zajet v plinske mehurčke. Trpel je zaradi sindroma hitre dekompresije ali ovinkov. Navidezni vzrok smrti - in dejstvo, da ni imel oči - kažejo, da se je riba razvila v habitatu, preglobokem, da bi lahko prodrla svetloba.

"Hvala, " pravi Stiassny. "Kakšen lep primerek." Ribe položi poleg več deset drugih osebkov na bistro ponjavo. Študent diplomira na vzorcih in jih shrani v 50-galonske bobne, napolnjene s formaldehidom, da bi jih odpeljali nazaj v New York na genetsko testiranje. Med osebki je 12-kilogramski, prazgodovinski videz, še vedno pa plapolajo škrglji. Obstajajo majhni ciklidi ovalne oblike, ki so obarvani kot mulj, in jeguljastim ribam, za katere Stiassny misli, da so lahko nova vrsta. Najbolj zanimive so mi pol duge noge dolge ribe z dolgimi, valjastimi gobčki.

"To so ribe sloni, " pravi Stiassny. "Njihove čeljusti so na koncu njugov, da lahko pobirajo hrano iz gramoza."

Evolucijske prilagoditve so navidezne. Vsakega posameznika so ujeli na drugem mestu in vsaka gobica je specializirana za značaj rečnega dna, v katerem se je hranila. Dolgi in tanki gobčki omogočajo ribam, da se sondirajo hrano v globokem in drobnozrnatem gramozu; kratki in maščobni gobec jim omogočajo, da se prehranjujejo z algami, ki so v peki. "Darwinove ribe, " pravi Stiassny.

Stiassny vznemirja vrsto blatnih minnic, ujetih na različnih lokacijah, ki so videti enako. "Tu resnično vidimo evolucijo, " pravi Stiassny. "V 50 ali 100 letih bodo ribe, ki so danes enake, lahko videti drugače. Vidimo začetek tega genskega nanosa."

Tisto noč je Gardiner v prenosni računalnik vstavil podatkovno kartico. Krilati žuželke se stekajo na žareče zaslon, njihovo brenčanje je večinoma utonilo ob stalnem brezpotju reke in občasnem viharju, ki se je na plaži lomilo. Računalnik hripa med obdelavo podatkov. Na koncu Gardiner potegne graf, ki profilira dno reke. Videti je kot U - gladka kot gorska dolina, ki jo je vklesal ledenik. Tok tik pod površjem potuje s 30 miljami na uro, kanal pa je globok 640 čevljev.

"To je najglobja točka, izmerjena na reki na svetu, " pravi Gardiner. "O tem ni nobenega vprašanja."

Shelton se zazre čez Gardinerjevo ramo, trese glavo in razširi modre in rdeče črte na računalniškem zaslonu, ki predstavljajo gibanje in hitrost vode.

"Tako kot smo mislili, " pravi. "Pravljične stvari." Odmakne moljček z zaslona in pokaže na mesto v strugi, kjer dolga modra črta kaže na tok, ki se navpično spušča z police v korito kanjona.

"To je podvodni slap, " pravi in ​​udaril po Gardinerjevi rami. Pada s 40 čevljev na sekundo. Vzvodno od slapa je vrtinec, voda razmeroma mirna. Ta točka je verjetno habitat slepega ciklida: mirni žepi, kjer so z velikimi globinami ribe ujele ribe. Vzorci globokih rek, kot je danes, najdejo površino le, ko reka preplavi in ​​odplavi posameznike v surovo okolje glavnega toka. Glede na Stiassnyjevo hipotezo ugotovitev kaže, da Kongovi tokovi razdelijo življenjski prostor od strani do strani in od vrha do dna - tako kot gorsko območje.

"Pokaže, da je voda lahko evolucijska ovira, tudi za ribe, " pravi Gardiner.

Evolucija v najgloblji reki na svetu