Evolutie in de diepste rivier ter wereld

Ned Gardiner, een wetenschapper die is gespecialiseerd in het in kaart brengen van ecosystemen, zit te prutsen aan een instrument dat over de zijkant van onze houten prauw drijft, als de boot uit een werveling in de hoofdstroom van de Congorivier uitkomt. De overgang van stilstaand water naar een turbulente stroom zwaait de boeg stroomafwaarts en doet Gardiner bijna in het water vallen. “Bijna in het water gevallen, hè?” zegt hij lachend, hoewel hij weet dat zwemmen hier gevaarlijk en zelfs dodelijk kan zijn. De Congo stroomt met 1,25 miljoen kubieke meter water per seconde, genoeg om 13 olympische zwembaden per seconde te vullen. Gardiner, die werkt voor het National Climatic Data Center in Asheville, North Carolina, is hier omdat hij denkt dat de Beneden-Congo het diepste punt van alle rivieren ter wereld is.

We zijn in Centraal-Afrika, 90 mijl ten westen van de Democratische Republiek Congo’s hoofdstad Kinshasa en ongeveer 100 mijl ten oosten van waar de rivier uitmondt in de Atlantische Oceaan, aan het einde van zijn 3.000 mijl lange tocht door equatoriaal Afrika. Achter ons verrijst een reeks met gras begroeide heuvels, de Crystal Mountains. Gardiner en John Shelton, een hydroloog van de United States Geologic Survey, brengen in kaart hoe het water zich in zo’n enorme stroom verplaatst. Daartoe hebben zij een instrument meegebracht dat naast een boot drijft in een oranje, plastic vat dat ongeveer zo groot is als een lagere-school-bureau. Het instrument brengt de waterbeweging in kaart en meet de diepte van de rivier. Gardiner probeerde vorig jaar hetzelfde te bereiken met een apparaat dat voor rivieren is ontworpen. “Het signaal stopte ruim voor de bodem”, legt hij uit, terwijl hij met zijn hand over het oppervlak van de rivier glijdt. “Dus hebben we er een voor oceanen gekocht.

We zitten midden in de stroming, op weg van de noordoever naar het zuiden, op een koers die loodrecht op de stroming staat. Als we kunnen voorkomen dat het instrument wordt opgeslokt door een van de draaikolken die de stroming bestuderen, zal het werk van Shelton en Gardiner een digitale dwarsdoorsnede opleveren van de stroming en diepte van de rivier.

De kracht van de Congo – zijn diepte, snelheid en turbulentie – is van bijzonder belang voor ichthyologe Melanie Stiassny van het American Museum of Natural History, een van de wetenschappers in onze expeditie. Zij bestudeert de vissen in de benedenloop van de Kongo en heeft in de afgelopen tien jaar zes nieuwe soorten ontdekt (zij werkt aan de identificatie van nog drie andere). Het aantal soorten dat in de benedenloop van de Kongo leeft, bedraagt nu meer dan 300 en de rivier bevat een van de hoogste concentraties van “endemisme”, of soorten die nergens anders ter wereld voorkomen. Stiassny denkt dat de kracht van de rivier de evolutie in de Congo beïnvloedt.

Nieuwe soorten ontstaan wanneer een geografische barrière – een bergketen, een oceaan, een gletsjer – een populatie verdeelt. Dieren aan de ene kant van de barrière kunnen zich niet meer voortplanten met dieren aan de andere kant. Elke groep past zich aan zijn habitat aan en na verloop van tijd veranderen hun genen voldoende om afzonderlijke soorten te vormen. Dit idee gaat terug tot Darwin’s Origin of Species, gepubliceerd in november 1859. Stiassny en haar collega’s waren de eersten om te suggereren dat er barrières zouden kunnen bestaan binnen zoet water. Water is immers doorlaatbaar voor vissen, toch?

In 2002 observeerden Stiassny en ichthyoloog Robert Schelly vissen die iets anders deden vermoeden. Zij vonden cichliden, een zoetwatervis die bekend staat om zijn snelle evolutie in nieuwe omgevingen, aan de ene kant van de Congo die genetisch verschilden van cichliden aan de andere kant. Uitzonderlijk sterke stromingen verdeelden de populaties. Hoewel de rivier slechts anderhalve kilometer breed was, waren de leefgebieden geïsoleerd, alsof er een bergketen tussen was opgetrokken.

We meren met de pirogue aan op een zandbank. Een menigte van de lokale bevolking verdringt zich rond Stiassny. Ze houdt een molachtige vis vast die klein, blind en eerlijk gezegd erg lelijk is. Sinds we twee weken geleden in de DRC aankwamen, heeft Stiassny gehoopt deze vis te zien.

“Mondeli bureau,” zegt de visser die hem bij haar bracht, terwijl hij naar de vis wijst. Stiassny glimlacht. De naam betekent “blanke man in een kantoor” en speelt in op het beeld dat de plaatselijke bevolking heeft van een aan computers gebonden westerling: blind, albino, onvolgroeid.

Stiassny vond een soortgelijk exemplaar onder de gasbellen tijdens een verzamelexpeditie in 2007. Het had geleden aan het snelle decompressie syndroom, of de bochten. De doodsoorzaak en het feit dat hij geen ogen had, duiden erop dat de vis was geëvolueerd in een habitat waar het licht niet kon doordringen.

“Dank je,” zegt Stiassny. “Wat een prachtig exemplaar.” Ze legt de vis naast tientallen andere exemplaren op een doorzichtig zeil. Een afgestudeerde student labelt de monsters en slaat ze op in met formaldehyde gevulde vaten van 50 gallon, die naar New York worden gevlogen voor genetisch onderzoek. Onder de monsters bevindt zich een prehistorisch uitziende meerval van 12 pond, waarvan de kieuwen nog flapperen. Er zijn kleine, ovaalvormige cichliden, gekleurd als het slib, en een palingachtige vis waarvan Stiassny denkt dat het een nieuwe soort is. Het interessantst vind ik een tiental vissen van een halve meter lang met lange, cilindervormige snuiten.

“Dit zijn olifantvissen,” zegt Stiassny. “Hun kaken zitten aan het eind van hun snuit, zodat ze voedsel uit het grind kunnen pikken.”

De evolutionaire aanpassingen zijn duidelijk. Elk individu werd op een andere plaats gevangen, en elke snuit is gespecialiseerd in het karakter van de rivierbodem waarin hij zich voedde. Lange en dunne snuiten stellen de vissen in staat om in diep grind met kleine korrels naar voedsel te zoeken; korte en dikke snuiten stellen hen in staat om zich te voeden op met algen begroeid vast gesteente. “Darwins vissen,” zegt Stiassny.

Een serie modderkleurige minnows die op verschillende locaties zijn gevangen en er voor mij identiek uitzien, prikkelen Stiassny. “Dat is echt waar we evolutie in actie zien,” zegt Stiassny. “Over 50 of 100 jaar kunnen de vissen die er nu hetzelfde uitzien er heel goed anders uitzien. We kunnen het begin van die genetische drift zien.”

Die avond plugt Gardiner een datakaart in zijn laptop. Gevleugelde insecten zwermen naar het gloeiende scherm, hun gezoem meestal overstemd door het gestage gedreun van de rivier en het af en toe ruisen van de golfslag die op het strand breekt. De computer zoemt terwijl hij gegevens verwerkt. Uiteindelijk laat Gardiner een grafiek zien van de bedding van de rivier. Het lijkt op een U, zo glad als een bergvallei uitgesleten door een gletsjer. De stroming net onder het oppervlak gaat met 30 mijl per uur, en het kanaal is 640 voet diep.

“Dat is het diepste punt gemeten op een rivier in de wereld,” zegt Gardiner. “Daar is geen twijfel over mogelijk.”

Shelton tuurt over Gardiners schouder mee, schudt zijn hoofd en ontcijfert blauwe en rode lijnen op het computerscherm die de waterbeweging en -snelheid weergeven.

“Precies zoals we dachten,” zegt hij. “Fantastisch spul.” Hij duwt een mot van het scherm en wijst naar een plek in de rivierbedding waar een lange blauwe lijn aangeeft dat de stroming verticaal van een richel in de trog van de canyon valt.

“Het is een onderwaterwater waterval,” zegt hij, terwijl hij Gardiner een klap op zijn schouder geeft. Hij valt met een snelheid van 6 meter per seconde. Stroomopwaarts van de waterval is een draaikolk, het water is relatief stil. Dit punt is waarschijnlijk de habitat van de blinde cichlide: rustige plekken waar scherende stromingen de vis op grote diepte hebben gevangen. Diep in de rivier levende exemplaren, zoals die van vandaag, komen alleen aan de oppervlakte als de rivier hoogtij viert en de individuen naar de harde omgeving van de hoofdstroom spoelt. In termen van Stiassny’s hypothese suggereert de bevinding dat de stromingen in de Congo de habitat verdelen van links naar rechts en van boven naar beneden – net als een bergketen.

“Het laat zien dat water een evolutionaire barrière kan zijn, zelfs voor vissen,” zegt Gardiner.