刚果河怪鱼之谜

盲鱼为何鲜见活体?

2007年,在刚果河的下游,鱼类研究员斯蒂亚斯尼从一名渔民手中买下了一条奄奄一息的白色盲鱼。这种鱼在刚果河里并不多见,名为“遗眼亮丽鲷”,是慈鲷的一种。遗眼亮丽鲷不像其他慈鲷那样拥有鲜艳的颜色,而是浑身苍白,也没有眼睛,看上去更像是适应黑暗环境的洞穴动物。但刚果河里并没有洞穴,遗眼亮丽鲷本不应该进化出这些洞穴生物的特征。更让人奇怪的是,在仅有的几次发现遗眼亮丽鲷的报告中,这些鱼被发现时要么已经死了,要么就快死了。

斯蒂亚斯尼仔细端详着手中这条怪鱼,很快就发现了一些不同寻常的地方:这条怪鱼的皮肤下方和整个鱼鳃分布着许多气泡。“减压病”?斯蒂亚斯尼的脑海里立刻浮现出这个词。压强越大,气体越容易溶解于水中,反之亦然。斯蒂亚斯尼想道,当潜水员从较深的水下上浮到水面时,如果上浮速度过快,血液中溶解的气体(主要是氮气)就会迅速从血液中析出,在体内形成大量气泡,造成血管栓塞。这个过程就像一罐被打开的汽水,突然的压力降低会导致汽水持续释放大量气泡。那么,遗眼亮丽鲷是否也生活在深水区?

快速上浮会导致潜水员得减压病。红色圆点代表气体。

有没有可能,这条鱼平时生活在刚果河深处(高压环境),后来因为某种原因被湍急的水流裹挟,在很短时间内被带至河面(低压环境)?如果真是这样,那么遗眼亮丽鲷就会死于“减压病”。这也能解释为什么它们被人发现时几乎总是死的,或者奄奄一息了。深水环境也解释了这条鱼白化和盲眼的特征——阳光无法抵达深水区域,那里十分昏暗,因此鱼类不需要合成黑色素隐藏行迹,眼睛也成了多余的配置。斯蒂亚斯尼觉得这个猜想站得住脚,于是决定去验证。

勇士入河

蜿蜒的刚果河从非洲中部发源,一路向西流淌,最终汇入大西洋。刚果河下游的河道和中上游极为不同。刚果河的上游和中游河道高差变化不大,河水流速平稳,但进入下游后,河道陡然变窄,平稳的刚果河立刻变得汹涌奔腾起来。刚果河下游河道如此与众不同,是因为这段河道是古内陆湖的湖水逐渐侵蚀坚硬的结晶岩山体而形成的。

刚果河下游有130千米长的连续急流河道,河道最窄处仅为400米。河水从这里开始加速流向大海。河道中有多股急流,它们互相碰撞,形成了地球上面积最大的白浪(猛烈翻滚的白色浪花)河段。

由于刚果河是地球上水流最湍急的河流之一,所以深入刚果河进行实地考察远超普通人的能力范围。不过,这次斯蒂亚斯尼的团队得到了一些皮划艇运动员的帮助,他们愿意进入汹涌的刚果河协助调查。在2008年和2009年,这些勇敢的白浪勇士多次进入刚果河下游收集数据。

斯蒂亚斯尼希望能够标记出急流的具体分布位置,为此他在皮划艇的底部安装了两种探测设备,分别是回声测深仪(可以通过发出声波然后探测回声来测量水深)和声学多普勒流速剖面仪(可以通过回声测量水下急流的流速和流量)。斯蒂亚斯尼说:“这样我们就能了解水面下是什么样子,就好像鱼眼中看到的一样。”

执行测量任务的皮划艇运动员。

被急流分隔

经过多次调查,斯蒂亚斯尼团队发现,刚果河下游的河床深度大大超过他们之前的预测。他们实际测量到的河床深度最深为210米!这个数字大大超出之前公认的刚果河平均深度。

他们还发现刚果河水下既有上升急流,也有下降急流,并且还有大量复杂的旋涡分布在这些急流的上下方。其中一些上升急流流速十分湍急,底栖鱼只要被卷入其中,顷刻间就会死去——就像斯蒂亚斯尼买下的那条白色盲鱼。

急流还在河道中形成一道道屏障,将刚果河下游分隔成多个栖息地。借助仪器,斯蒂亚斯尼团队记录下了刚果河下游水下复杂的水文信息。他们发现,河道中靠近岸边的河水流速较慢,中央的河水流速较快。水流的速度差将靠近岸边的河道区域完全隔离起来。由于中央急流的存在,生活在刚果河下游的鱼类无法越过河道去到对岸,也无法在河水上层和下层间自由移动,因此,这就造成鱼类等动物被隔离在不同的区域。久而久之,造成同一个物种出现生殖隔离并分化成不同的物种。

隔离创造新物种

刚果河下游河道从刚果民主共和国首都金沙萨起,至入海口结束。这段长度只有360千米的河道内,却生活着超过320种鱼类,是生物多样性的热点地区。可以说,刚果河的生物多样性很大程度上是因刚果河急流的隔离作用所致。

当某种地理障碍(山脉或海洋)将同一个种群隔离开来成为两个种群,这两个种群就会在很长时间里失去基因交流,并在各自所在的环境中形成不同的物种。从19世纪进化论被提出到现在,“隔离”这个概念一直是进化论的基石。汹涌的刚果河也是非洲最大的生物地理屏障之一。和人類最接近的动物黑猩猩和倭黑猩猩本来属于同一个物种,但刚果河这道天堑将它们的共同祖先隔离开来,并最终演化出生活在刚果河以北的黑猩猩和以南的倭黑猩猩。还有许多生活在刚果盆地的动物也经历了类似的“隔离—新物种形成”的过程。

刚果河下游是鱼类多样性的热点地区,生活在这里的鱼类外形千姿百态。

趋同进化

其实,不只是慈鲷,生活在刚果河下游的象鼻鱼、鲶鱼和刺鳗也演化出了具有白化和视觉消失等洞穴生物特征的新物种。刚果河里有一些几乎完全黑暗的环境,为了适应相同的黑暗环境,不同物种都朝白化和盲眼的方向进化,这种现象被称作“趋同进化”。

然而,除了遗眼亮丽鲷外,其他白化、盲眼的鱼类被发现时依然是活的。这是怎么一回事儿?科学家分析:这些鱼并不是生活在很深的水层,而且刚果河中肯定有其他低光照条件的小型栖息地。并且这些栖息地应该是稳定且封闭的,因为这样才能导致适应低光照环境的物种的形成。

遗憾的是,刚果河的急流对于人类来说太过危险,因此,科学家很难亲自潜到河水中去探寻这些鱼类的栖息地。目前科学家只能通过手中掌握的不多的线索,来推测刚果河的水下地貌。

生活在刚果河下游的盲鱼不止一种。

刚果河小知识

刚果河全长4640千米,是长度仅次于尼罗河的非洲第二长河。

刚果河是流量仅次于亚马孙河的世界第二大河流。

刚果河是全世界最深的河流,其河道最深处距离水面200多米。

刚果河是全世界唯一一条河道两次穿越赤道的大型河流。

每一秒就有相当于13个奥林匹克标准泳池的水从刚果河汇入大西洋。

每年有8600万吨泥沙通过刚果河进入大西洋。

刚果河流域总面积达401万平方千米,占非洲陆地总面积的13%。

世界上大多数大型河流在入海口都会形成三角洲,但刚果河的入海口却没有三角洲。

刚果河的瀑布。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午11:25。
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