https://frosthead.com

Evolusi di Sungai Terjun di Dunia

Ned Gardiner, seorang saintis yang mengkhusus dalam pemetaan ekosistem, mengutamakan instrumen yang terapung di seberang kayu pirogu kami ketika bot muncul dari sungai besar ke aliran utama Sungai Congo. Peralihan dari air yang masih ke arus bergelora mengalir bongkah hilir dan hampir mengetuk Gardiner ke dalam air. "Hampir jatuh ke dalam minuman, eh?" Dia berkata dengan ketawa, walaupun dia tahu berenang di sini mungkin berbahaya, bahkan mematikan. Kongo mengalir pada 1.25 juta kaki padu air sesaat, cukup untuk mengisi 13 kolam renang bersaiz Olimpik setiap saat. Gardiner, yang bekerja untuk National Data Climatic Center, di Asheville, North Carolina, ada di sini kerana dia menganggap Kongo Bawah mungkin mengandungi titik terdalam dari mana-mana sungai di dunia.

Kami berada di Afrika Tengah, 90 km barat dari Republik Demokratik Congo di Kinshasa dan kira-kira 100 batu di sebelah timur sungai yang mengalir ke Lautan Atlantik, mengakhiri sejauh 3, 000 batu yang melintasi kawasan khatulistiwa di Afrika. Satu siri bukit-bukit berumput yang dipanggil Gunung Kristal naik dengan teliti di belakang kami. Gardiner dan John Shelton, seorang ahli hidrologi dari Kajian Geologi Amerika Syarikat, merancang bagaimana air bergerak dalam aliran yang begitu besar. Untuk melakukan ini, mereka membawa instrumen yang mengapung bersama bot di dalam oren, kapal plastik mengenai saiz meja sekolah rendah. Alat itu memetakan pergerakan air dan mengukur kedalaman sungai. Gardiner cuba menyelesaikan perkara yang sama tahun lalu dengan peranti yang direka untuk sungai. "Isyarat itu telah menembusi jauh sebelum bahagian bawah, " jelasnya, tangannya meluncur di permukaan sungai. "Jadi kami membeli satu untuk lautan."

Kami berada di tengah-tengah, menuju dari utara bank ke selatan, pada kursus yang berserenjang dengan arus. Sekiranya kita berjaya menyimpan instrumen itu daripada ditelan oleh salah satu kolam pusaran air sepanjang 40 kaki, kerja Shelton dan Gardiner akan menghasilkan rentetan digital arus sungai dan kedalaman sungai.

Kuasa Kongo-kedalaman, kelajuan dan pergolakannya - amat menarik minat ahli ichthyologist Melanie Stiassny dari Muzium Sejarah Alam Amerika, salah seorang saintis dalam ekspedisi kami. Dia mengkaji ikan di Kongo yang lebih rendah dan sejak sedekad yang lalu telah menemui enam spesies baru (dia sedang berusaha mengenal pasti tiga lagi). Bilangan spesies yang diketahui tinggal di Kongo lebih rendah kini melebihi 300 dan sungai mengandungi salah satu konsentrasi tertinggi "endemisme, " atau spesies yang ditemui di mana-mana di dunia. Stiassny menganggap kekuatan sungai sedang membentuk evolusi di Kongo.

Spesies baru berkembang apabila beberapa halangan geografi-julat gunung, lautan, glasier-membahagi penduduk. Haiwan di satu sisi halangan tidak lagi boleh membiak dengan haiwan di sisi lain. Setiap kumpulan menyesuaikan diri dengan habitatnya dan, dari masa ke masa, gen mereka berubah cukup untuk membentuk spesies yang berasingan. Ide ini bermula dari Origin of Species Darwin, yang diterbitkan pada November 1859. Stiassny dan rakan-rakannya adalah yang pertama mencadangkan bahawa terdapat halangan dalam air tawar. Air, selepas semua, telap untuk ikan, kan?

Pada tahun 2002, Stiassny dan ahli ichthyologist Robert Schelly melihat ikan yang dicadangkan sebaliknya. Mereka mendapati cichlids, ikan air tawar yang diketahui berevolusi dengan cepat dalam persekitaran baru, di satu pihak di Congo yang berbeza secara genetik dari cichlids yang kelihatan serupa di bank yang bertentangan. Arus yang sangat kuat membahagikan populasi. Walaupun sungai itu hanya satu batu lebar, habitat diasingkan seolah-olah gunung telah meningkat di antara mereka.

Dr. Melanie Stiassny dengan Ikan Gajah. (Skip Brown) Pemandangan sungai di Sungai Congo yang lebih rendah. (Skip Brown) Dr. Stiassny dengan Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Ahli hidrologi Dr. Ned Gardiner memainkan banjo untuk penduduk tempatan yang berkumpul di pantai Congo River. (Skip Brown) Pemegang tempatan Hidrocynus vittatus -cousin ikan harimau goliath. (Skip Brown) Seorang nelayan muda dengan Auchenoglanis occidentalis, salah satu daripada banyak feeder bawah besar di Sungai Congo. (Skip Brown) Beberapa spesies ikan patin yang ditangkap untuk makan malam. (Skip Brown) Penyelidik menyusun spesimen yang dikumpulkan di Sungai Congo yang lebih rendah. (Skip Brown) Seorang nelayan dengan kanu yang besar dan tradisional Sungai Congo. (Skip Brown) Kanak-kanak bermain di shorebreak di Kinsuka Rapid, kereta api gelombang yang sangat besar yang merupakan permulaan jeram Sungai Congo yang lebih rendah. (Skip Brown)

Kami mendirikan tirai di atas pasir. Ramai penduduk tempatan mengamuk sekitar Stiassny. Dia memegang ikan seperti mole yang kecil, buta dan bersikap jujur, sangat hodoh. Sejak kami tiba di DRC dua minggu lalu, Stiassny berharap dapat melihat ikan ini.

"Biro Mondeli, " kata nelayan yang membawanya ke arahnya, menunjuk ikan. Stiassny tersenyum. Nama itu diterjemahkan sebagai "lelaki putih di pejabat" dan bermain di visi penduduk setempat dari Barat yang terikat komputer: buta, albino, terbantut.

Stiassny mendapati spesimen yang sama yang diliputi dalam gelembung gas semasa ekspedisi mengumpul pada tahun 2007. Ia mengalami sindrom penyahmampatan cepat, atau selekoh. Penyebab kematian yang jelas-dan fakta bahawa ia tidak mempunyai mata-mencadangkan ikan telah berkembang dalam habitat terlalu dalam untuk cahaya menembusi.

"Terima kasih, " kata Stiassny. "Apa spesimen yang cantik." Dia meletakkan ikan di samping puluhan spesimen lain pada tarp yang jelas. Pelajar siswazah mencatatkan sampel dan menyimpannya dalam gendang 50-galon yang diisi formaldehida yang akan diterbangkan kembali ke New York untuk ujian genetik. Spesimen ini termasuk ikan patin yang berusia 12-paun, yang masih bertele-tele, insangnya masih mengepak. Terdapat cichlids kecil berbentuk bujur berwarna seperti lumpur, dan ikan seperti ikan belut yang Stiassny fikir mungkin spesies baru. Yang paling menarik kepada saya adalah setengah dozen ikan panjang dengan panjang, teriakan silinder.

"Ini ikan gajah, " kata Stiassny. "Rahang mereka berada di hujung jerat mereka supaya mereka boleh memilih makanan dari kerikil."

Penyesuaian evolusi jelas. Setiap individu ditangkap di lokasi yang berbeza, dan setiap moncong khusus kepada watak sungai di mana ia diberi makan. Hujan deras panjang dan nipis membolehkan ikan menyiasat makanan dalam kerikil dalam dan kecil; Hujan pendek dan gemuk membolehkan mereka memakan dasar dasar alga. "Ikan Darwin, " kata Stiassny.

Satu siri kutikn yang berwarna lumpur ditangkap di lokasi yang berbeza yang kelihatan sama dengan saya membangkitkan Stiassny. "Itu benar-benar di mana kita melihat evolusi dalam tindakan, " kata Stiassny. "Dalam 50 atau 100 tahun, ikan yang kelihatan seperti hari ini mungkin kelihatan berbeza, kita dapat melihat permulaan drastik genetik itu."

Pada malam itu, Gardiner memasangkan kad data dalam komputer ribanya. Serangga bersayap berduyun-duyun ke skrin berseri-seri, dengung mereka yang kebanyakannya lemas oleh drone yang mantap di sungai itu dan kadang-kadang terkena lonjakannya di pantai. Komputer hums semasa memproses data. Akhirnya Gardiner menarik graf yang memperlihatkan katil sungai. Ia nampak seperti U-as lancar seperti lembah gunung yang diukir oleh glasier. Arus di bawah permukaan hanya bergerak sejauh 30 batu sejam, dan salurannya adalah 640 kaki dalam.

"Itulah titik terdalam yang diukur di atas sungai di dunia, " kata Gardiner. "Tidak ada soalan tentang itu."

Shelton sedang mengintip ke atas bahu Gardiner, menggoncang kepalanya dan memecahkan garis biru dan merah pada skrin komputer yang mewakili pergerakan dan halaju air.

"Sama seperti yang kita fikirkan, " katanya. "Perkara hebat." Dia menghulurkan rama-rama di luar skrin dan menunjuk ke tempat di tebing sungai di mana garis biru panjang menunjukkan arus jatuh secara menegak dari tebing ke palung ngarai.

"Ia adalah air terjun di bawah air, " katanya sambil menampar bahu Gardiner. Ia jatuh pada 40 kaki sesaat. Hulu air terjun adalah eddy, airnya masih tetap. Titik ini mungkin habitat untuk cichlid buta: poket yang tenang di mana arus mengalir telah terperangkap ikan di kedalaman yang besar. Spesimen dalam sungai, seperti yang dijumpai pada hari ini, permukaan hanya apabila sungai melonjak dan memecah individu ke dalam persekitaran yang keras aliran utama. Dari segi hipotesis Stiassny, penemuan ini menunjukkan bahawa habitat pemisahan Congo dari sisi ke tepi dan dari atas ke bawah-seperti gunung.

"Ia menunjukkan air boleh menjadi penghalang evolusi, walaupun untuk ikan, " kata Gardiner.

Evolusi di Sungai Terjun di Dunia