https://frosthead.com

Evolutie in de diepste rivier ter wereld

Ned Gardiner, een wetenschapper die gespecialiseerd is in het in kaart brengen van ecosystemen, is aan het prutsen met een instrument dat over de zijkant van onze houten pirogue zweeft wanneer de boot vanuit een wervel de hoofdstroom van de Congo-rivier verlaat. De overgang van het stilstaande water naar de turbulente stroming zwaait de boeg stroomafwaarts en stoot Gardiner bijna in het water. "Bijna in het drankje gevallen, hè?" zegt hij lachend, hoewel hij weet dat een duik hier gevaarlijk kan zijn, zelfs dodelijk. Congo stroomt met 1, 25 miljoen kubieke voet water per seconde, genoeg om elke seconde 13 Olympische zwembaden te vullen. Gardiner, die werkt voor het National Climatic Data Center, in Asheville, North Carolina, is hier omdat hij denkt dat Neder-Congo het diepste punt van een rivier ter wereld kan bevatten.

We zijn in Centraal-Afrika, 90 mijl ten westen van Kinshasa, de hoofdstad van de Democratische Republiek Congo, en ongeveer 100 mijl ten oosten van waar de rivier uitmondt in de Atlantische Oceaan, waardoor de 3000 kilometer lange tocht over equatoriaal Afrika eindigt. Een reeks met gras begroeide heuvels genaamd de Crystal Mountains rijzen subtiel achter ons op. Gardiner en John Shelton, een hydroloog van de Geologic Survey van de Verenigde Staten, zijn aan het plannen hoe water zich in zo'n enorme stroom verplaatst. Om dit te doen, brachten ze een instrument mee dat zweeft langs een boot in een oranje, plastic vat ter grootte van een bureau voor een basisschool. Het instrument brengt waterbewegingen in kaart en meet de diepte van de rivier. Gardiner probeerde vorig jaar hetzelfde te bereiken met een apparaat dat is ontworpen voor rivieren. "Het signaal verdween ruim voor de bodem, " legt hij uit, terwijl zijn hand langs het rivieroppervlak scheert. "Dus kochten we er een voor oceanen."

We zijn midden stroomopwaarts, van de noordoever naar het zuiden, op een koers die loodrecht op de stroming staat. Als het ons lukt om te voorkomen dat het instrument wordt ingeslikt door een van de 40-voet brede whirlpools die de stroming beslaan, zullen het werk van Shelton en Gardiner een digitale dwarsdoorsnede van de stromingen en diepte van de rivier produceren.

De kracht van Congo - zijn diepte, snelheid en turbulentie - is met name interessant voor ichtyoloog Melanie Stiassny van het American Museum of Natural History, een van de wetenschappers in onze expeditie. Ze bestudeert vis in Beneden-Congo en heeft het afgelopen decennium zes nieuwe soorten ontdekt (ze werkt aan de identificatie van nog drie andere). Het aantal soorten waarvan bekend is dat ze in lager Congo leven, is nu groter dan 300 en de rivier bevat een van de hoogste concentraties van 'endemisme', of soorten die nergens anders ter wereld voorkomen. Stiassny denkt dat de kracht van de rivier de evolutie in Congo bepaalt.

Nieuwe soorten evolueren wanneer een geografische barrière - een bergketen, een oceaan, een gletsjer - een populatie verdeelt. Dieren aan de ene kant van de barrière kunnen niet langer fokken met dieren aan de andere. Elke groep past zich aan zijn leefomgeving aan en na verloop van tijd veranderen hun genen voldoende om afzonderlijke soorten te vormen. Dit idee stamt uit Darwin's Origin of Species, gepubliceerd in november 1859. Stiassny en haar collega's waren de eersten die suggereerden dat er binnen zoet water barrières konden zijn. Water is immers permeabel voor vissen, toch?

In 2002 zagen Stiassny en ichtyoloog Robert Schelly vissen die anders suggereerden. Ze vonden cichliden, een zoetwatervis waarvan bekend is dat deze snel evolueert in nieuwe omgevingen, aan de ene kant van Congo, die genetisch verschillend waren van soortgelijke cichliden aan de andere kant. Uitzonderlijk sterke stromingen verdeelden de populaties. Hoewel de rivier slechts een mijl breed was, waren de habitats geïsoleerd alsof er een bergketen tussen hen was gestegen.

Dr. Melanie Stiassny met Elephant Fish. (Skip Brown) Een uitzicht stroomopwaarts op de lager gelegen Congo-rivier. (Skip Brown) Dr. Stiassny met Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Hydroloog Dr. Ned Gardiner speelt zijn banjo voor de lokale bevolking verzameld op het strand van de Congo-rivier. (Skip Brown) Lokaal bedrijf Hydrocynus vittatus - neef van de goliath tijgervis. (Skip Brown) Een jonge visser met Auchenoglanis occidentalis, een van de vele grote bodemvoeders in de rivier de Congo. (Skip Brown) Een paar van de vele meerval soorten die werden gevangen voor het avondeten. (Skip Brown) Onderzoekers sorteren exemplaren verzameld op de lager gelegen Congo-rivier. (Skip Brown) Een visser met zijn grote duiknet en de traditionele kano van de Congo-rivier. (Skip Brown) Kinderen spelen in de shorebreak bij Kinsuka Rapid, de zeer grote golftrein die het begin is van de stroomversnellingen in de Beneden-Congo rivier. (Skip Brown)

We leggen de pirogue aan op een zandbank. Een menigte van locals stroomt rond Stiassny. Ze houdt een mol-achtige vis vast die klein is, blind en om eerlijk te zijn, extreem lelijk. Sinds we twee weken geleden in de DRC aankwamen, heeft Stiassny gehoopt deze vis te zien.

"Mondeli bureau, " zegt de visser die het naar haar toe bracht, wijzend naar de vis. Stiassny lacht. De naam vertaalt zich als "blanke man in een kantoor" en speelt in op de visie van de lokale bevolking op een computer-gebonden westerling: blind, albino, achtergebleven.

Stiassny vond een soortgelijk exemplaar bedekt met gasbellen tijdens een verzamelexpeditie in 2007. Het had last van het snelle decompressiesyndroom of de bochten. De duidelijke doodsoorzaak - en het feit dat hij geen ogen had - suggereerde dat de vis was geëvolueerd in een habitat die te diep was om door te dringen.

"Bedankt, " zegt Stiassny. "Wat een mooi exemplaar." Ze legt de vis naast tientallen andere exemplaren op een helder zeil. Een afgestudeerde student labelt de monsters en bewaart ze in met formaldehyde gevulde 50-liter vaten om terug te worden gevlogen naar New York voor genetische tests. De exemplaren bevatten een 12-pond, prehistorisch ogende meerval, de kieuwen nog steeds flapperen. Er zijn kleine, ovale cichliden gekleurd als het slib, en een palingachtige vis waarvan Stiassny denkt dat het een nieuwe soort is. Het meest interessant voor mij zijn een half dozijn voet lange vis met lange, cilindrische snuiten.

"Dit zijn olifantenvissen", zegt Stiassny. "Hun kaken staan ​​aan het einde van hun snuit zodat ze voedsel van het grind kunnen plukken."

De evolutionaire aanpassingen zijn duidelijk. Elk individu werd op een andere locatie gevangen en elke snuit is gespecialiseerd in het karakter van de rivierbodem waarin hij zich voedde. Lange en dunne snuiten laten vissen zoeken naar voedsel in diep en klein korrelig grind; korte en dikke snuiten stellen hen in staat om zich te voeden met algen-aangekoekt gesteente. "Darwin's vissen, " zegt Stiassny.

Een reeks modderkleurige minnows gevangen op verschillende locaties die er identiek uitzien voor mij opwinden Stiassny. "Dat is echt waar we evolutie in actie zien, " zegt Stiassny. "Over 50 of 100 jaar zien de vissen die er vandaag hetzelfde uitzien er misschien heel anders uit. We kunnen het begin van die genetische drift zien."

Die nacht steekt Gardiner een datakaart in zijn laptop. Gevleugelde insecten stromen naar het gloeiende scherm, hun zoemen meestal overstemd door de gestage drone van de rivier en af ​​en toe een dreun van zijn golfslag op het strand. De computer neuriet tijdens het verwerken van gegevens. Uiteindelijk trekt Gardiner een grafiek omhoog die de rivierbedding profileert. Het ziet eruit als een U - zo glad als een bergdal uitgehouwen door een gletsjer. De stroom net onder het oppervlak reist met 30 mijl per uur en het kanaal is 640 voet diep.

"Dat is het diepste punt gemeten op een rivier in de wereld, " zegt Gardiner. "Daar bestaat geen twijfel over."

Shelton tuurt over de schouder van Gardiner, schudt zijn hoofd en ontcijfert blauwe en rode lijnen op het computerscherm die waterbeweging en snelheid weergeven.

"Net zoals we dachten, " zegt hij. "Fantastische dingen." Hij duwt een mot van het scherm en wijst naar een plaats in de rivierbedding waar een lange blauwe lijn aangeeft dat de stroom verticaal van een richel in de trog van de cany valt.

"Het is een onderwaterwaterval, " zegt hij, terwijl hij Gardiner op zijn schouder slaat. Het valt met 40 voet per seconde. Stroomopwaarts van de waterval is een wervelwind, het water relatief stil. Dit punt is waarschijnlijk een habitat voor de blinde cichlide: kalme plekken waar stromende stromingen de vissen op grote diepten hebben gevangen. Diep-rivierspecimens, zoals degene die tegenwoordig wordt gevonden, komen alleen aan de oppervlakte wanneer de rivier individuen stroomt en spoelt in de ruwe omgeving van de hoofdstroom. In termen van Stiassny's hypothese suggereert de bevinding dat de stromingen van Congo leefgebied van links naar rechts en van boven naar beneden verdelen - net als een bergketen.

"Het laat zien dat water een evolutionaire barrière kan zijn, zelfs voor vissen, " zegt Gardiner.

Evolutie in de diepste rivier ter wereld