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Evolution im tiefsten Fluss der Welt

Ned Gardiner, ein Wissenschaftler, der sich auf die Kartierung von Ökosystemen spezialisiert hat, spielt mit einem Instrument, das über der Seite unserer Holzpiroge schwimmt, als das Boot aus einem Wirbel in den Hauptstrom des Kongo fließt. Der Übergang vom stillen Wasser zur turbulenten Strömung schwingt den Bug stromabwärts und stößt Gardiner fast ins Wasser. "Fast in das Getränk gefallen, nicht wahr?" er sagt mit einem Lachen, obwohl er weiß, dass ein Schwimmen hier gefährlich sein könnte, sogar tödlich. Der Kongo fliesst mit 1, 25 Millionen Kubikfuß Wasser pro Sekunde, was ausreicht, um jede Sekunde 13 olympische Schwimmbäder zu füllen. Gardiner, der für das National Climatic Data Center in Asheville, North Carolina, arbeitet, ist hier, weil er glaubt, dass der untere Kongo den tiefsten Punkt eines Flusses der Welt enthält.

Wir befinden uns in Zentralafrika, 90 Meilen westlich von Kinshasa, der Hauptstadt der Demokratischen Republik Kongo, und etwa 100 Meilen östlich der Einmündung des Flusses in den Atlantik. Eine Reihe grasbewachsener Hügel, die Crystal Mountains genannt werden, erheben sich subtil hinter uns. Gardiner und John Shelton, ein Hydrologe des United States Geologic Survey, zeichnen auf, wie sich Wasser in einem derart massiven Fluss bewegt. Dazu brachten sie ein Instrument mit, das in einem orangefarbenen Plastikgefäß von der Größe eines Grundschultisches neben einem Boot schwimmt. Das Instrument bildet die Wasserbewegung ab und misst die Tiefe des Flusses. Gardiner hat letztes Jahr versucht, dasselbe mit einem Gerät für Flüsse zu erreichen. "Das Signal ist weit vor dem Grund verflogen", erklärt er und streift mit seiner Hand über die Flussoberfläche. "Also haben wir eine für Ozeane gekauft."

Wir sind in der Mitte des Flusses und bewegen uns vom Nordufer in Richtung Süden auf einem Kurs, der direkt senkrecht zur Strömung verläuft. Wenn es uns gelingt, zu verhindern, dass das Instrument von einem der 40 Fuß breiten Strudel verschluckt wird, die die Strömung beobachten, erzeugen Shelton und Gardiner einen digitalen Querschnitt der Strömung und Tiefe des Flusses.

Die Kraft des Kongo - Tiefe, Geschwindigkeit und Turbulenzen - ist für die Ichthyologin Melanie Stiassny vom American Museum of Natural History, eine der Wissenschaftlerinnen unserer Expedition, von besonderem Interesse. Sie untersucht Fische im unteren Kongo und hat in den letzten zehn Jahren sechs neue Arten entdeckt (sie arbeitet daran, drei weitere zu identifizieren). Die Anzahl der Arten, von denen bekannt ist, dass sie im unteren Kongo leben, übersteigt 300, und der Fluss enthält eine der höchsten Konzentrationen an "Endemismus" oder Arten, die nirgendwo sonst auf der Welt zu finden sind. Stiassny glaubt, dass die Macht des Flusses die Entwicklung im Kongo prägt.

Neue Arten entstehen, wenn eine geografische Barriere - ein Gebirgszug, ein Ozean, ein Gletscher - eine Population aufteilt. Tiere auf der einen Seite der Barriere können sich nicht mehr mit Tieren auf der anderen Seite fortpflanzen. Jede Gruppe passt sich ihrem Lebensraum an und im Laufe der Zeit ändern sich ihre Gene genug, um separate Arten zu bilden. Diese Idee geht auf Darwins Origin of Species zurück, das im November 1859 veröffentlicht wurde. Stiassny und ihre Kollegen waren die ersten, die darauf hinwiesen, dass es im Süßwasser Barrieren geben könnte. Wasser ist doch für Fische durchlässig, oder?

Im Jahr 2002 beobachteten Stiassny und der Ichthyologe Robert Schelly Fische, die etwas anderes vermuten ließen. Sie fanden Buntbarsche, ein Süßwasserfisch, von dem bekannt ist, dass er sich in neuen Umgebungen schnell entwickelt, auf einer Seite des Kongo, die sich genetisch von ähnlich aussehenden Buntbarschen am gegenüberliegenden Ufer unterschieden. Außergewöhnlich starke Strömungen teilten die Populationen. Obwohl der Fluss nur eine Meile breit war, waren die Lebensräume so isoliert, als ob sich zwischen ihnen ein Gebirgszug erhoben hätte.

Dr. Melanie Stiassny mit Elefantenfisch. (Skip Brown) Ein Blick flussaufwärts auf den unteren Kongo. (Skip Brown) Dr. Stiassny mit Lamprologus tigripictlilis . (Skip Brown) Der Hydrologe Dr. Ned Gardiner spielt sein Banjo für die am Kongostrand versammelten Einheimischen. (Skip Brown) Lokaler Betrieb Hydrocynus vittatus - Cousin des Goliath-Tigerfisches. (Skip Brown) Ein junger Fischer mit Auchenoglanis occidentalis, einem der vielen großen Grundfänger im Kongo. (Skip Brown) Einige der vielen Welsarten, die zum Abendessen gefangen wurden. (Skip Brown) Forscher sortieren die im Unterlauf des Kongo gesammelten Exemplare. (Skip Brown) Ein Fischer mit seinem großen Kescher und dem traditionellen Einbaum im Kongo. (Skip Brown) Kinder spielen an der Küste bei Kinsuka Rapid, dem sehr großen Wellenzug, der den Beginn der Stromschnellen des Flusses Lower Congo darstellt. (Skip Brown)

Wir legen die Piroge an einer Sandbank an. Eine Menge Einheimischer drängen sich um Stiassny. Sie hält einen maulwurfsähnlichen Fisch in der Hand, der winzig, blind und ehrlich gesagt extrem hässlich ist. Seit wir vor zwei Wochen in der Demokratischen Republik Kongo angekommen sind, hat Stiassny gehofft, diesen Fisch zu sehen.

"Mondeli-Büro", sagt der Fischer, der es ihr gebracht hat, und zeigt auf den Fisch. Stiassny lächelt. Der Name bedeutet "weißer Mann in einem Büro" und spielt mit der Vision der Einheimischen von einem computergebundenen Westler: blind, albino, verkümmert.

Stiassny fand ein ähnliches Exemplar, das während einer Sammelexpedition im Jahr 2007 mit Gasblasen bedeckt war. Es litt unter einem schnellen Dekompressionssyndrom oder den Kurven. Die offensichtliche Todesursache - und die Tatsache, dass sie keine Augen hatte - deutete darauf hin, dass sich der Fisch in einem zu tiefen Lebensraum entwickelt hatte, als dass Licht eindringen konnte.

"Danke", sagt Stiassny. "Was für ein schönes Exemplar." Sie legt den Fisch neben Dutzenden anderer Exemplare auf eine klare Plane. Ein Doktorand etikettiert die Proben und lagert sie in mit Formaldehyd gefüllten 50-Gallonen-Fässern, um sie für Gentests nach New York zurückzufliegen. Zu den Exemplaren gehört ein 12 Pfund schwerer, prähistorisch aussehender Wels, dessen Kiemen noch flattern. Es gibt winzige, ovale Buntbarsche, die wie der Schlamm gefärbt sind, und einen aalartigen Fisch, von dem Stiassny glaubt, dass er eine neue Art ist. Das interessanteste für mich sind ein halbes Dutzend Meter lange Fische mit langen, zylindrischen Schnauzen.

"Das sind Elefantenfische", sagt Stiassny. "Ihre Kiefer sind am Ende ihrer Schnauzen, so dass sie Nahrung aus dem Kies holen können."

Die evolutionären Anpassungen sind offensichtlich. Jedes Individuum wurde an einem anderen Ort gefangen, und jede Schnauze ist auf den Charakter des Flussbodens spezialisiert, in den sie fließt. Lange und dünne Schnauzen ermöglichen es den Fischen, in tiefem und feinkörnigem Kies nach Nahrung zu suchen. kurze und fette Schnauzen ermöglichen es ihnen, sich von algengebackenem Grundgestein zu ernähren. "Darwins Fische", sagt Stiassny.

Eine Reihe von schlammfarbenen Minnows, die an verschiedenen Orten gefangen wurden und für mich identisch aussehen, erregen Stiassny. "Hier sehen wir die Evolution in Aktion", sagt Stiassny. "In 50 oder 100 Jahren sehen die Fische, die heute gleich aussehen, möglicherweise anders aus. Wir können den Beginn dieser genetischen Abweichung erkennen."

In dieser Nacht steckt Gardiner eine Datenkarte in seinen Laptop. Geflügelte Insekten strömen auf den leuchtenden Bildschirm, und ihr Summen wird meistens von dem gleichmäßigen Brummen des Flusses und dem gelegentlichen Rauschen seiner Brandung am Strand übertönt. Der Computer summt während der Datenverarbeitung. Schließlich zieht Gardiner eine grafische Darstellung des Flussbettes. Es sieht aus wie ein U - so glatt wie ein von einem Gletscher geschnitztes Gebirgstal. Die Strömung direkt unter der Oberfläche bewegt sich mit 30 Meilen pro Stunde und der Kanal ist 640 Fuß tief.

"Das ist der tiefste Punkt, der an einem Fluss der Welt gemessen wird", sagt Gardiner. "Das ist keine Frage."

Shelton späht über Gardiners Schulter, schüttelt den Kopf und entziffert blaue und rote Linien auf dem Computerbildschirm, die die Bewegung und Geschwindigkeit des Wassers darstellen.

"Genau wie wir dachten", sagt er. "Fabelhaftes Zeug." Er stößt eine Motte vom Bildschirm und zeigt auf eine Stelle im Flussbett, an der eine lange blaue Linie anzeigt, dass die Strömung vertikal von einem Felsvorsprung in den Trog des Canyons abfällt.

"Es ist ein Unterwasserwasserfall", sagt er und klopft Gardiner auf die Schulter. Es fällt mit 40 Fuß pro Sekunde. Dem Wasserfall vorgelagert ist ein Wirbel, der das Wasser relativ ruhig hält. Dieser Punkt ist wahrscheinlich Lebensraum für den blinden Buntbarsch: ruhige Taschen, in denen strahlende Strömungen den Fisch in großen Tiefen gefangen haben. Tiefsee-Exemplare, wie sie heute zu finden sind, tauchen nur dann auf, wenn der Fluss Menschen in die raue Umgebung des Hauptstroms treibt und spült. In Bezug auf Stiassnys Hypothese legt der Befund nahe, dass die Strömungen im Kongo den Lebensraum von einer Seite zur anderen und von oben nach unten aufteilen - genau wie in einer Bergkette.

"Es zeigt, dass Wasser eine evolutionäre Barriere sein kann, auch für Fische", sagt Gardiner.

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