تقدم دراسة الجينوم المنشورة حديثًا في مجلة Nature Ecology and Evolution أول نظرة منهجية للتاريخ التطوري للحبار والحبار، "decabrachiocephalopods"، كاشفة أنها نشأت في أعماق البحار، وتنوعت بسرعة منذ حوالي 100 مليون سنة، وأكملت انفجارًا تنويعيًا على طول نمط "الرصاص الطويل" خلال فترة التعافي الطويلة بعد انقراض الديناصورات.
تشتهر الحبار والحبار بقدراتها الغريبة مثل التمويه الفوري المتغير للألوان والدفع النفاث، ولكن لفترة طويلة، واجه العلماء صعوبة في إعادة بناء سلالتهم التطورية بسبب السجلات الأحفورية المتناثرة وبيانات الجينوم المتناثرة. قام بحث جديد بقيادة معهد أوكيناوا بجامعة العلوم والتكنولوجيا (OIST) بدمج قواعد البيانات الموجودة وإضافة ثلاثة جينومات حبار متسلسلة حديثًا لأول مرة لرسم الشجرة التطورية الأكثر شمولاً لجينومات عشاري الرأس الأرجل حتى الآن.
قال جوستافو سانشيز، المؤلف الأول للورقة البحثية والباحث في وحدة الوراثة الجزيئية OIST، إن أصل الحبار والحبار قد تمت مناقشته لعقود من الزمن، حيث تقترح دراسات مختلفة فرضيات متضاربة تعتمد على الخصائص المورفولوجية أو البيانات الجزيئية المحدودة. لقد أدت بيانات الجينوم الكامل عالية الدقة إلى تقليل إشارات التحيز بشكل كبير، مما سمح بظهور علاقات جينية حقيقية. تظهر الأبحاث أن معظم ذراعيات الأرجل لها هياكل صدفية داخلية، لكن الأشكال تختلف بشكل كبير: الحبار له عظام حبار كلسية مستديرة، والعديد من الحبار لديه "أصداف ريشية" رفيعة تشبه السيف، والقشرة الحلزونية لـ "الحبار الحلزوني الصغير"، وبعض أنواع البحار الضحلة فقدت هذا الهيكل تمامًا.
يعد تحديد تسلسل الجينوم الكامل على نطاق واسع أمرًا صعبًا للغاية من الناحية الفنية، لأن حجم الجينوم في الحبار والحبار يمكن أن يكون ضعف حجم جينوم البشر. ولا يتطلب الأمر منصات تسلسل عالية وموارد حاسوبية فحسب، بل يتطلب أيضًا الحصول على عينات جديدة، وهو أمر ليس بالسهل بالنسبة للأنواع الموزعة في الشعاب المرجانية الاستوائية وحتى البحار العميقة. وأشار سانشيز إلى أن بعض السلالات متواجدة بكثرة في مناطق الشعاب المرجانية الاستوائية مثل جزر ريوكيو، بينما توجد سلالات أخرى فقط في أشكال غامضة في أعماق البحار. تمكنت هذه الدراسة من الاعتماد على الموارد المحلية في أوكيناوا والتعاون الدولي لجمع عينات من الأنواع الرئيسية.
يعد هذا البحث أحد النتائج الرئيسية للتعاون الدولي لمدة خمس سنوات في إطار مشروع الجينوم للتكافل المائي، بدعم من معهد ويلكوم سانجر في المملكة المتحدة. استخدم فريق البحث جينوم عشاري الرأس الذي يغطي جميع السلالات الرئيسية تقريبًا لبناء أول شجرة تطورية عالية الدقة، وملء العديد من الفجوات الرئيسية السابقة. يركز المؤلف المشارك فرناندو فرنانديز ألفاريز من المعهد الإسباني للأبحاث البحرية على دراسة "سبيرولا سبيرولا". أدى هذا الهيكل الداخلي الفريد من نوعه لبعض العلماء إلى الاعتقاد خطأً أنه أكثر ارتباطًا بالحبار. ومع ذلك، فقد صححت الأدلة الجينومية هذا التصنيف الخاطئ وقدمت أدلة جديدة للتطور الشامل لرأسيات الأرجل بأكملها.
ومن خلال الجمع بين المعلومات الجينومية والسجل الأحفوري المحدود، أعاد الفريق بناء الجدول الزمني التطوري للحبار والحبار. وتظهر النتائج أن هذه المجموعة نشأت من بيئة أعماق البحار، ومن المرجح أن الأنواع مثل الحبار الشوكي الذي لا يزال يعيش في أعماق البحار اليوم، محتفظة بخصائص قريبة من أشكالها المبكرة. تشير الأبحاث إلى أن الفروع الرئيسية لرؤوس الأرجل العشرة تباعدت بسرعة في منتصف العصر الطباشيري لعصر الدهر الوسيط منذ حوالي 100 مليون سنة. بعد ذلك، قبل حوالي 66 مليون سنة، اندلع حدث الانقراض الجماعي الطباشيري-الباليوجيني (K-Pg)، واختفى حوالي ثلاثة أرباع الأنواع الحيوانية والنباتية على الأرض مع الديناصورات غير الطيور.
اقترح فريق البحث أن السبب الرئيسي وراء قدرة عشاري الأرجل المبكرة على النجاة من هذه الكارثة هو تراجعها إلى عدد قليل من الملاجئ الغنية بالأكسجين في أعماق البحار. وأوضح سانشيز أن بيئة سطح البحر في ذلك الوقت كانت قاسية للغاية بالنسبة لرأسيات الأرجل، وكان هناك عدد قليل جدًا من الموائل الغنية بالأكسجين للتنفس في المياه الساحلية الضحلة. وفي الوقت نفسه، فإن التحمض الشديد للمحيطات من شأنه أن يؤدي إلى تسريع تحلل وتدمير أصداف الأنواع التي تعيش في البحار الضحلة. وفي هذا السياق، فإن حقيقة أن عشاري الأرجل الرأسية لا تزال تحتفظ بشكل ما من أشكال القشرة الداخلية طوال تاريخها التطوري تعتبر دليلًا مهمًا على أصولها في أعماق البحار.
وبمرور الوقت، تعافت النظم البيئية العالمية تدريجيًا وأعيد إنشاء الشعاب المرجانية الساحلية، مما يوفر بيئات بيئية جديدة غنية لعشاريات الرأس، ويدفع العديد من الأنواع إلى الانتشار في البحار الضحلة مرة أخرى. تُظهر الشجرة التطورية أنه بعد ظهور الفروع المبكرة، كان تمايز النسب محدودًا جدًا لعشرات الملايين من السنين. ومع ذلك، خلال فترة التعافي بعد K-Pg، ارتفع عدد الفروع فجأة، مما يدل على أن الأنواع تطورت في اتجاهات متعددة للتكيف مع النظام البيئي المتغير بسرعة. وهذا نموذج نموذجي "طويل الأمد": فبعد فترة حضانة طويلة، يحدث انفجار في التنويع.
على المستوى المجهري، استخدمت الدراسة أيضًا النسخ لتحليل الأصداف الحلزونية بحجم الأظافر الدقيقة للحبار الشوكي، ووجدت أن لها خصائص محددة للتعبير الجيني في التمعدن الحيوي وتجديد الأصداف. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من رأسيات الأرجل، فإن هذا النوع من بنية الصدفة لم يتدهور بشكل كبير على مر الزمن الجيولوجي الطويل.
ويعتقد الباحثون أن هذا الإطار الجينومي الجديد يضع الأساس لفهم آلية تطور السمات الفريدة في الحبار والحبار. وأشار البروفيسور دانييل روكسال، رئيس وحدة الوراثة الجزيئية في OIST، إلى أنه بالمقارنة مع المجموعات الحيوانية الأخرى، تمتلك عشاري الأرجل عددًا كبيرًا من الأعضاء والسلوكيات الفريدة، بدءًا من التمويه الديناميكي إلى الأجهزة العصبية المعقدة، والتي تعد مصدر إلهام مستمر للعلماء. والآن، بفضل الجينومات عالية الجودة والعلاقات الجينية الواضحة، يستطيع الباحثون مقارنة التغيرات الجزيئية وراء هذه الابتكارات بطريقة أكثر استهدافًا.
الورقة ذات الصلة تحمل عنوان "التنويع السريع للحبار والحبار في منتصف العصر الطباشيري سبق إشعاعها إلى البيئات الساحلية"، كتبها جوستافو سانشيز وآخرون، وتم نشرها على الإنترنت في 30 مارس 2026. تم دعم البحث من قبل معهد أوكيناوا لجامعة الدراسات العليا للعلوم والتكنولوجيا، والجمعية اليابانية لتعزيز العلوم، وتشان زوكربيرج بيوهوب، والعديد من وكالات تمويل البحث العلمي في إسبانيا.