閆升
2007年,在剛果河的下游,魚類研究員斯蒂亞斯尼從一名漁民手中買下了一條奄奄一息的白色盲魚。這種魚在剛果河里并不多見,名為“遺眼亮麗鯛”,是慈鯛的一種。遺眼亮麗鯛不像其他慈鯛那樣擁有鮮艷的顏色,而是渾身蒼白,也沒有眼睛,看上去更像是適應(yīng)黑暗環(huán)境的洞穴動物。但剛果河里并沒有洞穴,遺眼亮麗鯛本不應(yīng)該進(jìn)化出這些洞穴生物的特征。更讓人奇怪的是,在僅有的幾次發(fā)現(xiàn)遺眼亮麗鯛的報告中,這些魚被發(fā)現(xiàn)時要么已經(jīng)死了,要么就快死了。
斯蒂亞斯尼仔細(xì)端詳著手中這條怪魚,很快就發(fā)現(xiàn)了一些不同尋常的地方:這條怪魚的皮膚下方和整個魚鰓分布著許多氣泡?!皽p壓病”?斯蒂亞斯尼的腦海里立刻浮現(xiàn)出這個詞。壓強(qiáng)越大,氣體越容易溶解于水中,反之亦然。斯蒂亞斯尼想道,當(dāng)潛水員從較深的水下上浮到水面時,如果上浮速度過快,血液中溶解的氣體(主要是氮?dú)猓┚蜁杆購难褐形龀?,在體內(nèi)形成大量氣泡,造成血管栓塞。這個過程就像一罐被打開的汽水,突然的壓力降低會導(dǎo)致汽水持續(xù)釋放大量氣泡。那么,遺眼亮麗鯛是否也生活在深水區(qū)?
快速上浮會導(dǎo)致潛水員得減壓病。紅色圓點(diǎn)代表氣體。
有沒有可能,這條魚平時生活在剛果河深處(高壓環(huán)境),后來因?yàn)槟撤N原因被湍急的水流裹挾,在很短時間內(nèi)被帶至河面(低壓環(huán)境)?如果真是這樣,那么遺眼亮麗鯛就會死于“減壓病”。這也能解釋為什么它們被人發(fā)現(xiàn)時幾乎總是死的,或者奄奄一息了。深水環(huán)境也解釋了這條魚白化和盲眼的特征——陽光無法抵達(dá)深水區(qū)域,那里十分昏暗,因此魚類不需要合成黑色素隱藏行跡,眼睛也成了多余的配置。斯蒂亞斯尼覺得這個猜想站得住腳,于是決定去驗(yàn)證。
蜿蜒的剛果河從非洲中部發(fā)源,一路向西流淌,最終匯入大西洋。剛果河下游的河道和中上游極為不同。剛果河的上游和中游河道高差變化不大,河水流速平穩(wěn),但進(jìn)入下游后,河道陡然變窄,平穩(wěn)的剛果河立刻變得洶涌奔騰起來。剛果河下游河道如此與眾不同,是因?yàn)檫@段河道是古內(nèi)陸湖的湖水逐漸侵蝕堅(jiān)硬的結(jié)晶巖山體而形成的。
剛果河下游有130千米長的連續(xù)急流河道,河道最窄處僅為400米。河水從這里開始加速流向大海。河道中有多股急流,它們互相碰撞,形成了地球上面積最大的白浪(猛烈翻滾的白色浪花)河段。
由于剛果河是地球上水流最湍急的河流之一,所以深入剛果河進(jìn)行實(shí)地考察遠(yuǎn)超普通人的能力范圍。不過,這次斯蒂亞斯尼的團(tuán)隊(duì)得到了一些皮劃艇運(yùn)動員的幫助,他們愿意進(jìn)入洶涌的剛果河協(xié)助調(diào)查。在2008年和2009年,這些勇敢的白浪勇士多次進(jìn)入剛果河下游收集數(shù)據(jù)。
斯蒂亞斯尼希望能夠標(biāo)記出急流的具體分布位置,為此他在皮劃艇的底部安裝了兩種探測設(shè)備,分別是回聲測深儀(可以通過發(fā)出聲波然后探測回聲來測量水深)和聲學(xué)多普勒流速剖面儀(可以通過回聲測量水下急流的流速和流量)。斯蒂亞斯尼說:“這樣我們就能了解水面下是什么樣子,就好像魚眼中看到的一樣?!?p>
執(zhí)行測量任務(wù)的皮劃艇運(yùn)動員。
經(jīng)過多次調(diào)查,斯蒂亞斯尼團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),剛果河下游的河床深度大大超過他們之前的預(yù)測。他們實(shí)際測量到的河床深度最深為210米!這個數(shù)字大大超出之前公認(rèn)的剛果河平均深度。
他們還發(fā)現(xiàn)剛果河水下既有上升急流,也有下降急流,并且還有大量復(fù)雜的旋渦分布在這些急流的上下方。其中一些上升急流流速十分湍急,底棲魚只要被卷入其中,頃刻間就會死去——就像斯蒂亞斯尼買下的那條白色盲魚。
急流還在河道中形成一道道屏障,將剛果河下游分隔成多個棲息地。借助儀器,斯蒂亞斯尼團(tuán)隊(duì)記錄下了剛果河下游水下復(fù)雜的水文信息。他們發(fā)現(xiàn),河道中靠近岸邊的河水流速較慢,中央的河水流速較快。水流的速度差將靠近岸邊的河道區(qū)域完全隔離起來。由于中央急流的存在,生活在剛果河下游的魚類無法越過河道去到對岸,也無法在河水上層和下層間自由移動,因此,這就造成魚類等動物被隔離在不同的區(qū)域。久而久之,造成同一個物種出現(xiàn)生殖隔離并分化成不同的物種。
剛果河下游河道從剛果民主共和國首都金沙薩起,至入海口結(jié)束。這段長度只有360千米的河道內(nèi),卻生活著超過320種魚類,是生物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)??梢哉f,剛果河的生物多樣性很大程度上是因剛果河急流的隔離作用所致。
當(dāng)某種地理障礙(山脈或海洋)將同一個種群隔離開來成為兩個種群,這兩個種群就會在很長時間里失去基因交流,并在各自所在的環(huán)境中形成不同的物種。從19世紀(jì)進(jìn)化論被提出到現(xiàn)在,“隔離”這個概念一直是進(jìn)化論的基石。洶涌的剛果河也是非洲最大的生物地理屏障之一。和人類最接近的動物黑猩猩和倭黑猩猩本來屬于同一個物種,但剛果河這道天塹將它們的共同祖先隔離開來,并最終演化出生活在剛果河以北的黑猩猩和以南的倭黑猩猩。還有許多生活在剛果盆地的動物也經(jīng)歷了類似的“隔離—新物種形成”的過程。
剛果河下游是魚類多樣性的熱點(diǎn)地區(qū),生活在這里的魚類外形千姿百態(tài)。
其實(shí),不只是慈鯛,生活在剛果河下游的象鼻魚、鯰魚和刺鰻也演化出了具有白化和視覺消失等洞穴生物特征的新物種。剛果河里有一些幾乎完全黑暗的環(huán)境,為了適應(yīng)相同的黑暗環(huán)境,不同物種都朝白化和盲眼的方向進(jìn)化,這種現(xiàn)象被稱作“趨同進(jìn)化”。
然而,除了遺眼亮麗鯛外,其他白化、盲眼的魚類被發(fā)現(xiàn)時依然是活的。這是怎么一回事兒?科學(xué)家分析:這些魚并不是生活在很深的水層,而且剛果河中肯定有其他低光照條件的小型棲息地。并且這些棲息地應(yīng)該是穩(wěn)定且封閉的,因?yàn)檫@樣才能導(dǎo)致適應(yīng)低光照環(huán)境的物種的形成。
遺憾的是,剛果河的急流對于人類來說太過危險,因此,科學(xué)家很難親自潛到河水中去探尋這些魚類的棲息地。目前科學(xué)家只能通過手中掌握的不多的線索,來推測剛果河的水下地貌。
生活在剛果河下游的盲魚不止一種。
剛果河全長4640千米,是長度僅次于尼羅河的非洲第二長河。
剛果河是流量僅次于亞馬孫河的世界第二大河流。
剛果河是全世界最深的河流,其河道最深處距離水面200多米。
剛果河是全世界唯一一條河道兩次穿越赤道的大型河流。
每一秒就有相當(dāng)于13個奧林匹克標(biāo)準(zhǔn)泳池的水從剛果河匯入大西洋。
每年有8600萬噸泥沙通過剛果河進(jìn)入大西洋。
剛果河流域總面積達(dá)401萬平方千米,占非洲陸地總面積的13%。
世界上大多數(shù)大型河流在入??诙紩纬扇侵蓿珓偣拥娜牒?趨s沒有三角洲。
剛果河的瀑布。