https://frosthead.com

Evoluce v nejhlubší řece na světě

Ned Gardiner, vědec, který se specializuje na mapování ekosystémů, hraje s nástrojem plovoucím po boku našeho dřevěného piráta, když se loď vynoří z víru do hlavního proudu řeky Kongo. Přechod od nehybné vody k turbulentnímu proudění houpe příď a téměř klope Gardinera do vody. "Skoro spadl do nápoje, co?" říká se smíchem, i když ví, že zde plavání může být nebezpečné, dokonce smrtící. Kongo teče rychlostí 1, 25 milionu krychlových stop za sekundu, což je dost na to, aby každou sekundu naplnilo 13 olympijských bazénů. Gardiner, který pracuje pro Národní klimatické datové centrum v Asheville v Severní Karolíně, je tu proto, že si myslí, že Dolní Kongo může obsahovat nejhlubší bod jakékoli řeky na světě.

Jsme ve střední Africe, 90 kilometrů západně od hlavního města Demokratické republiky Kongo v Kinshase a asi 100 mil východně od řeky, kde se řeka vlévá do Atlantského oceánu a končí její 3 000 kilometrů přes rovníkovou Afriku. Za námi se jemně zvedá řada travnatých kopců zvaných Křišťálové hory. Gardiner a John Shelton, hydrolog z Geologického průzkumu Spojených států, vykreslují, jak se voda pohybuje v tak masivním toku. Aby toho dosáhli, přinesli si nástroj, který se vznáší podél lodi v oranžové, plastové nádobě o velikosti stolku základní školy. Přístroj mapuje pohyb vody a měří hloubku řeky. Gardiner se minulý rok pokusil dosáhnout totéž se zařízením určeným pro řeky. „Signál se rozběhl dobře před dnem, “ vysvětluje a jeho ruka přejíždí hladinu řeky. "Koupili jsme tedy jeden pro oceány."

Jsme uprostřed, směřujeme ze severního břehu na jih, přímo na kolmici k proudu. Pokud se nám podaří zabránit tomu, aby byl nástroj spolknut jednou ze 40-stopových vířivek studujících tok, Sheltonova a Gardinerova práce vytvoří digitální průřez proudy a hloubkou řeky.

Síla Konga - jeho hloubka, rychlost a turbulence - je obzvláště zajímavá pro ichtyologku Melanie Stiassnyovou z Amerického přírodovědného muzea, jedné z vědců naší expedice. Studuje ryby na dolním Kongu a za poslední desetiletí objevila šest nových druhů (pracuje na identifikaci dalších tří). Počet druhů, o nichž je známo, že žijí v nižším Kongu, nyní přesahuje 300 a řeka obsahuje jednu z nejvyšších koncentrací „endemismu“ nebo druhů, které se nenacházejí nikde jinde na světě. Stiassny si myslí, že říční síla formuje vývoj v Kongu.

Nový druh se vyvíjí, když nějaká geografická bariéra - pohoří, oceán, ledovec - rozdělí populaci. Zvířata na jedné straně bariéry již nemohou chovat se zvířaty na straně druhé. Každá skupina se přizpůsobí svému prostředí a v průběhu času se jejich geny dostatečně mění, aby tvořily samostatný druh. Tato myšlenka sahá až do Darwinova druhu druhů, zveřejněného v listopadu 1859. Stiassny a její kolegové jako první navrhli, že by mohly existovat bariéry ve sladké vodě. Voda je přece jen pro ryby propustná, že?

V roce 2002 Stiassny a ichtyolog Robert Schelly pozorovali ryby, které naznačovaly něco jiného. Našli na jedné straně Konga cichlidy, sladkovodní ryby, o nichž je známo, že se rychle vyvíjejí, na jedné straně Konga, které se geneticky lišily od podobně vypadajících cichlíd na opačném břehu. Populace byly rozděleny na mimořádně silné proudy. Ačkoli řeka byla jen kilometr široký, stanoviště byla izolovaná, jako by mezi nimi stoupalo pohoří.

Dr. Melanie Stiassnyová se slonovinou. (Skip Brown) Pohled vzpřímeně na dolní řece Kongo. (Skip Brown) Dr. Stiassny s Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Hydrolog Dr. Ned Gardiner hraje svůj banjo pro místní obyvatele shromážděné na pláži na řece Kongo. (Skip Brown) Místní hospodářství Hydrocynus vittatus - kusus goliášských tygrů. (Skip Brown) Mladý rybář s Auchenoglanis occidentalis, jedním z mnoha velkých krmných zařízení pro dno v řece Kongo. (Skip Brown) Několik z mnoha druhů sumců, které byly uloveny k večeři. (Skip Brown) Vědci třídění vzorků odebraných na dolní řece Kongo. (Skip Brown) Rybář se svou velkou ponořenou sítí a tradičním kánoí pro výkop řeky Kongo. (Skip Brown) Děti si hrají v shortebreaku na Kinsuka Rapid, velmi velkém vlnovém vlaku, který je začátkem peřejí řeky Lower Congo River. (Skip Brown)

Ukotvíme piroha na písku. Kolem Stiassny se rozléhá dav místních obyvatel. Drží krtkovitou rybu, která je malá, slepá a upřímná, velmi ošklivá. Od doby, kdy jsme před dvěma týdny dorazili do KDR, Stiassny doufala, že uvidí tuto rybu.

"Mondeliho úřad, " říká rybář, který ji přinesl, a ukázal na ryby. Stiassny se usmívá. Název se překládá jako „bílý muž v kanceláři“ a hraje na vizi místních obyvatel západního počítače vázaného na počítač: slepý, albín, zakrnělý.

Stiassny našel podobný vzorek pokrytý plynnými bublinami během sběrné výpravy v roce 2007. Trpěl syndromem rychlé dekomprese nebo ohyby. Zjevná příčina smrti - a skutečnost, že neměla oči - naznačovala, že se ryba vyvinula v prostředí příliš hlubokém, než aby proniklo světlo.

„Děkuji, “ říká Stiassny. "Jaký krásný exemplář." Položila rybu vedle desítek dalších exemplářů na průhlednou plachtu. Postgraduální student označí vzorky a uloží je do 50 galonů naplněných formaldehydem, aby je mohl odvézt zpět do New Yorku za účelem genetického testování. Mezi vzorky patří sumec 12 liber, prehistoricky vypadající sumec, jehož žábry stále mizí. Existují drobné oválné cichlidy zbarvené jako bahno a úhořovitá ryba, o níž si myslí, že Stiassny může být novým druhem. Nejzajímavější pro mě jsou půl tuctu dlouhých ryb s dlouhými válcovými ňufáči.

„Jsou to sloní ryby, “ říká Stiassny. "Jejich čelisti jsou na konci čenichů, aby si mohli vybrat jídlo ze štěrku."

Evoluční adaptace jsou zřejmé. Každý jednotlivec byl chycen na jiném místě a každý čenich se specializuje na charakter říčního dna, ve kterém se živil. Dlouhé a tenké čenichy umožňují rybám zkoumat potravu v hlubokém a drobnozrnném štěrku; krátké a tlusté ňufáky jim umožňují živit se řasami upečeným podložím. „Darwinovy ​​ryby, “ říká Stiassny.

Série bahenních střevlíků zachycených na různých místech, která vypadají stejně jako já, vzrušuje Stiassnyho. „Ve skutečnosti vidíme vývoj v akci, “ říká Stiassny. „Za 50 nebo 100 let se ryby, které dnes vypadají stejně, mohou vypadat jinak. Můžeme vidět začátek tohoto genetického unášení.“

Té noci Gardiner zapojil datovou kartu do svého notebooku. Okřídlený hmyz se vrhl na zářící obrazovku a jejich bzučení se většinou utopilo stálým dronem řeky a občasným hukotem jejího nárůstu na pláži. Počítač bzučí při zpracování dat. Nakonec Gardiner vytáhne graf, který profiluje koryto řeky. Vypadá to jako U - stejně hladké jako horské údolí vytesané ledovcem. Proud těsně pod povrchem cestuje rychlostí 30 mil za hodinu a kanál je hluboký 640 stop.

„To je nejhlubší bod měřený na řece na světě, “ říká Gardiner. "O tom není pochyb."

Shelton se dívá přes Gardinerovo rameno, potřásá hlavou a dešifruje modré a červené čáry na obrazovce počítače, které představují pohyb vody a rychlost.

„Stejně jako jsme si mysleli, “ říká. "Skvělé věci." Natáhne můru mimo obrazovku a ukazuje na místo v korytu řeky, kde dlouhá modrá čára ukazuje, že proud svisle klesá z římsy do kaňonu.

„Je to podvodní vodopád, “ řekl a plácl Gardininovi rameno. Padá rychlostí 40 stop za sekundu. Proti proudu vodopádu je vířivý, voda relativně nehybná. Tento bod je pravděpodobně stanovištěm pro slepé cichlidy: klidné kapsy, kde rybářské proudy zachytily ryby ve velkých hloubkách. Vzorky hluboké řeky, jako je ta, která se dnes našla, se vynoří pouze tehdy, když řeka prudce narazí a vyplaví jednotlivce do drsného prostředí hlavního toku. Pokud jde o Stiassnyho hypotézu, zjištění naznačuje, že konžské proudy rozdělují stanoviště ze strany na stranu a shora dolů - stejně jako pohoří.

„Ukazuje se, že voda může být evoluční bariérou i pro ryby, “ říká Gardiner.

Evoluce v nejhlubší řece na světě