https://frosthead.com

Еволюция в най-дълбоката река в света

Нед Гардинер, учен, който е специализиран в картографирането на екосистемите, се спуска с инструмент, плаващ над страната на нашата дървена пирога, когато лодката изплува от вихру в главния поток на река Конго. Преходът от неподвижната вода към турбулентния поток замахва лъка надолу по течението и почти чука Гардинер във водата. - Почти изпадна в напитката, а? - казва той със смях, макар да знае, че плуването тук може да бъде опасно, дори смъртоносно. Конго тече с 1, 25 милиона кубически фута вода в секунда, достатъчно за попълване на 13 басейна с размер олимпийски всяка секунда. Гардинер, който работи за Националния център за климатични данни в Ашевил, Северна Каролина, е тук, защото смята, че Долен Конго може да съдържа най-дълбоката точка на всяка река в света.

Намираме се в Централна Африка, на 90 мили западно от столицата на Демократична република Конго Киншаса и на около 100 мили източно от мястото, където реката се влива в Атлантическия океан, завършвайки нейното преминаване на 3000 мили през екваториална Африка. Поредица от тревисти хълмове, наречени Кристални планини, се издигат едва доловимо зад нас. Гардинер и Джон Шелтън, хидролог от Геологическото проучване на Съединените щати, планират как водата се движи в такъв масивен поток. За да направят това, те донесоха инструмент, който плава покрай лодка в оранжев, пластмасов съд с размерите на бюрото за начално училище. Инструментът картира движението на водата и измерва дълбочината на реката. Гардинер се опита да постигне същото нещо миналата година с устройство, предназначено за реки. "Сигналът надничаше много преди дъното", обяснява той, като ръката му преплува повърхността на реката. "Значи купихме един за океани."

Ние сме по средата на течението и се отправяме от северния бряг на юг по курс, направо перпендикулярен на течението. Ако успеем да предпазим инструмента да бъде погълнат от един от 40-футовите водовъртежни басейни, изучаващи потока, работата на Шелтън и Гардинер ще произведе дигитално сечение на теченията и дълбочината на реката.

Силата на Конго - неговата дълбочина, бързина и турбулентност - е от особен интерес за ихтиоложката Мелания Стиасни от Американския музей по естествена история, един от учените в нашата експедиция. Тя изучава риба в долния Конго и през последното десетилетие е открила шест нови вида (работи по идентифицирането на още три). Броят на видовете, за които се знае, че живеят в долния Конго, сега надхвърля 300 и реката съдържа една от най-високите концентрации на „ендемизъм“ или видове, които не се срещат никъде другаде по света. Стиасни смята, че силата на реката формира еволюцията в Конго.

Новите видове се развиват, когато някаква географска бариера - планинска верига, океан, ледник - раздели популация. Животните от едната страна на бариерата вече не могат да се размножават с животни от другата. Всяка група се адаптира към местообитанието си и с течение на времето техните гени се променят достатъчно, за да представляват отделни видове. Тази идея датира от произхода на Дарвин от видовете, публикувана през ноември 1859 г. Стиасни и нейните колеги са първите, които предполагат, че може да има бариери в сладководни. В крайна сметка водата е пропусклива за рибата, нали?

През 2002 г. Стиасни и ихтиологът Робърт Шели наблюдават риби, които предполагат друго. Те откриха цихлиди, сладководна риба, за която се знае, че бързо се развива в нови среди, от едната страна на Конго, които са генетично различаващи се от подобни изглеждащи цихлиди на отсрещния бряг. Изключително силни течения разделиха населението. Въпреки че реката беше широка само на миля, местообитанията бяха изолирани така, сякаш между тях се издигаше планинска верига.

Д-р Мелания Стиасни с Риба слон. (Пропуснете Браун) Изглед нагоре по долната река Конго. (Пропуснете Браун) Д-р Стиасни с Lamprologus tigripictlilis . (Пропуснете Браун) Хидрологът д-р Нед Гардинер свири на банджо за местните, събрани на плажа на река Конго. (Пропуснете Браун) Местно държане Hydrocynus vittatus - дебелина на рибата голиат тигър. (Пропуснете Браун) Млад рибар с Auchenoglanis occidentalis, една от многобройните големи долни хранилки в река Конго. (Пропуснете Браун) Няколко от многото видове сом, които бяха уловени за вечеря. (Пропуснете Браун) Изследователи сортират образци, събрани на долната река Конго. (Пропуснете Браун) Риболовец с голямата си мрежа за потапяне и традиционното кану на землянка на река Конго. (Пропуснете Браун) Деца, играещи в бреговия удар при Kinsuka Rapid, много големият вълнен влак, който е началото на бързеите на Долна Конго. (Пропуснете Браун)

Свързваме пирога на пясъчна лента. Около Стиасни се тълпи тълпа местни жители. Тя държи риба, подобна на мол, която е мъничка, сляпа и, честно казано, изключително грозна. Откакто пристигнахме в ДРК преди две седмици, Стясни се надяваше да види тази риба.

"Бюро Мондели", казва рибарят, който й я донесе, сочейки рибата. Стиасни се усмихва. Името се превежда като "бял човек в офис" и играе на визията на местните жители на компютър, свързан с запад: сляп, албинос, зашеметен.

По време на колекционерска експедиция Stiassny открива подобен образец, покрит с газови мехурчета. Той страдаше от синдром на бърза декомпресия или завои. Очевидната причина за смъртта - и фактът, че няма очи - предполагаха, че рибата е еволюирала в местообитание, твърде дълбоко, за да проникне светлина.

"Благодаря", казва Стиасни. "Какъв красив екземпляр." Тя снася рибата до десетки други екземпляри на чиста брезентка. Абитуриент маркира пробите и ги съхранява в 50-галонови барабани, пълни с формалдехид, за да бъдат прехвърлени обратно в Ню Йорк за генетично тестване. Екземплярите включват 12-килограмов праисторически вид сом, хрилете му все още размахват. Има малки цихлиди с овална форма, оцветени като тиня, и риба, подобна на змиорка, която Стясни смята, че може да е нов вид. Най-интересните за мен са риба с дължина половин дузина с дълги цилиндрични муцуни.

„Това са слонови риби“, казва Стиасни. "Челюстите им са в края на муцуните, за да могат да вземат храна от чакъла."

Еволюционните адаптации са очевидни. Всеки индивид е бил уловен на различно място и всяка муцуна е специализирана за характера на речното дъно, в което се е хранила. Дългите и тънки муцуни позволяват на рибите да сондират за храна в дълбок и дребнозърнест чакъл; късите и тлъсти муцуни им позволяват да се хранят с покрити с водорасли основи. „Рибите на Дарвин“, казва Стиасни.

Поредица от кални цветни петна, уловени на различни места, които изглеждат идентични за мен, вълнуват Stiassny. „Точно там виждаме еволюцията в действие“, казва Стиасни. "След 50 или 100 години рибите, които изглеждат еднакви днес, могат да изглеждат различно. Можем да видим началото на този генетичен дрейф."

Същата вечер Гардинер включи карта с данни в лаптопа си. Крилати насекоми се стичат до светещия екран, като бръмченето им най-вече се удавя от постоянния дрон на реката и от време на време шумоленето, което се чупи на плажа. Компютърът бръмчи, докато обработва данни. В крайна сметка Гардинер изважда графика, която профилира коритото на реката. Изглежда като U - гладка като планинска долина, издълбана от ледник. Токът точно под повърхността се движи с 30 мили в час, а каналът е дълбок 640 фута.

"Това е най-дълбоката точка, измерена на река в света", казва Гардинер. "Няма въпрос за това."

Шелтън наднича над рамото на Гардинер, клати глава и дешифрира сини и червени линии на компютърния екран, които представляват движение и скорост на водата.

"Точно както сме мислили", казва той. "Приказни неща." Той избутва молец от екрана и посочва място в речното корито, където дълга синя линия показва, че токът се спуска вертикално от перваза в коритото на каньона.

„Това е подводен водопад“, казва той, като плесна по рамото на Гардинер. Пада с 40 фута в секунда. Над течението на водопада е вихър, водата сравнително неподвижна. Този момент е вероятно местообитание на слепия цихлид: спокойни джобове, в които стърчащите течения са хванали рибата на големи дълбочини. Дълбокоречните екземпляри, като този, открит днес, се появяват на повърхността само когато реката прелива и влива индивиди в суровата среда на основния поток. От гледна точка на хипотезата на Стиасни, откритието предполага, че теченията на Конго се разделят от една страна в друга и отгоре надолу - точно като планинска верига.

„Това показва, че водата може да бъде еволюционна бариера, дори за рибите“, казва Гардинер.

Еволюция в най-дълбоката река в света