JURNAL BIOSISTEMATIKA MARISA

JURNAL BIOSISTEMATIKA PENYUSUNAN KLADOGRAM TERHADAP KELOMPOK TUMBUHAN DENGAN METODE WAGNER

Dosen pembimbing : Dra. Thin Soedarti, CESA Drs. Bambang Irawan, M.Sc., Ph.D

Disusun oleh: Marisa Atmasari Putri 081014040

DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

ANALISIS FILOGENETIK KELOMPOK TUMBUHAN DARI REGNUM PROTOCTISTA, THALLOPHYTA DAN TRACHEOPHYTA

Oleh: MARISA ATMASARI PUTRI Program studi S1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains Teknologi Universitas Airlangga

ABSTRAK Salah satu mahkluk hidup di alam semesta ini adalah tumbuhan. Tumbuhan ini bermacammacam jenisnya dan terbagi dalam beberapa kelompok. Antara kelompok yang satu dengan kelompok yang lain sangatlah bervariasi dan beragam. Dari keaneragaman tersebut, maka diperlukan pengelompokkan beberapa individu menjadi satu kelompok atau mengelompokkan ke dalam kelompok-kelompok yang memilki hubungan kekerabatan. Ilmu atau studi yang membahas tentang keaneragaman organisme dan hubungan kekerabatan (Filogeni) adalah Biosistematika. Di dalam Biosistematika ini terdapat dua metode yang membahas tentang hubungan kekerabatan. Metode tersebut di antaranya metode fenetik dan metode kladistik. Metode fenetik menjelaskan hubungan kekerabatan yang berhubungan dengan kesamaan fenotip, sedangkan metode kladistik menjelaskan hubungan kekerabatan yang memilki kesamaan dengan tetuanya (nenek moyang).

PENGANTAR Dalam pengklasifikasian dan pengelompokkan suatu kelompok tumbuhan atau mahkluk hidup lainnya dapat ditentukan dalam berbagai macam klasifikasi. Pembagian kelompok tumbuhan ini ada yang dikelompokkan menjadi satu kelompok, namun ada juga yang dikelompokkan ke dalam kelompok yang lain. Dalam pengelompokkan tersebut dapat dilakukan berdasarkan kesamaan dan perbedaan yang dimiliki oleh masing-masing tumbuhan. Pembeda dan kesamaan antar individu ini tentu menjadi hal yang penting dalam mengelompokkan organisme.

Dalam menentukan hubungan kekerabatan suatu mahluk hidup, biasanya digunakan dua metode yaitu metode fenetik yang dilanjutkan dengan pembuatan fenogram. Fenogram dibuat berdasarkan kesamaan fenotip. Dan metode kladistik yang dilanjutkan dengan pembuatan kladogram. Kladistik dibuat berdasar kesamaan sifat-sifat apomorfi.

BAHAN DAN CARA KERJA Bahan atau tumbuhan yang digunakan dalam uji ini adalah kelompok tumbuhan yang berasal dari tiga regnum yang berbeda. Regnum tersebut meliputi protoctista, thallophyta, dan regnum tracheophyta. Di dalam masing-masing regnum terbagi menjadi beberapa spesies. Regnum Protoctista meliputi spesies Amoeba sp. , Paramaecium sp. , Volvox sp. , Corallina

sp. (Rhodoprotista), dan Sargassum sp. (Phaeoprotista). Regnum Thallophyta meliputi Bryophyta dan Marchantia. Sedangkan regnum Tracheophyta meliputi Adiantum sp. (Pteridohyta), Pinus merkusii dan Gnetum gnemon (Gnetophyta) serta Canna hybrida. Dalam menyusun hubungan filogeni antara tumbuhan satu dengan tumbuhan yang lain, perlu adanya cara atau langkah-langkah dalam penyusunn tersebut. Langkahlangkah tersebut ialah :    



Menyusun tabel karakter apomorfi dari semua kelompok tumbuhan yang akan dibuat filogeninya. Membuat tabel karakter numerik. Membuat tabel transformasi. Pembuatan kladogram yang disusun berdasarkan tabel kesamaan karakter apomorfi. Berdasarkan tabel kesamaan apomorfi tersebut maka akan terlihat hubungan filogeni anatar suatu tumbuhan yang kemudian digambarkan melalui kladogram, lalu dipermudah dengan metode wagner Setelah penyusunan kladogram, langkah selanjutnya yaitu mengevaluasi hasil kladogram terasebut. Evaluasi dilakukan dengan menghitung CI (Consistency index) dan RI (Retention Index).

HASIL PENGAMATAN

Membuat tabel dan menyusun kladogram 1. no

1

2

3

4 5

Tabel karakter apomorfi Karakter

Struktur tubuh

Sel penyusun tubuh

Alat gerak

Posisi tubuh Jaringan pengangkut

Atribut Uniseluler Koloni Thallus Kormus tidak berdiferensiasi ada diferensiasi Pseudopodia Silia Flagela tidak ada semua di atas permukaan tanah ada yang di bawah permukaan tanah tidak ada Ada

A √

B √

C

D

Takson E F G

√

√

H

I

J

K

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

√

√

√

√

√ √

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √ √ √

√

√

√

√

√

√ √

√

√ √

√

√

√

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Alat penyebaran

Alat pelekat

Tidak ada bentuk khusus Spora Biji tidak ada Discus Rhizoid Akar serabut

Gametofit

akar tunggang Tidak memiliki Bebas

Jenis daun

Bergantung Tidak ada Mikrofil

Variasi daun

Organ reproduksi

Ovum

Zigot

√

√

Endosperm

√

√

√

√ √

√ √

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√ √

√

√ √

√ √

√

√ √

√

√

√ √

√

√

√ √ √ √

Bunga sejati Tidak dibentuk tidak dilapisi selapis sel steril diselubungi selapis sel steril tidak memiliki

Ganda tidak ada 2n

√

√

Bercabang tidak ada organ khusus Sporofil Strobilus

Fertilisasi

√ √

Megafil Tidak ada Tunggal

Memiliki tidak ada Tunggal

√

√

√

√ √

√ √

√ √

√ √

√

√

√

√

√ √

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

3n

√

2. Tabel Karakter Numerik no

1

Karakter

Struktur tubuh

Atribut Uniseluler Koloni Thallus Kormus

Num 0 1 2 3

A √

B √

C

D

Takson E F

G

√

√

√

H

I

J

K

√

√

√

√

√ √

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13 14

Sel penyusun tubuh

Alat gerak

Posisi tubuh Jaringan pengangkut

Alat penyebaran

Alat pelekat

Gametofit

Jenis daun

Variasi daun

Organ reproduksi

Ovum

Zigot Fertilisasi

tidak berdiferensiasi ada diferensiasi Pseudopodia Silia Flagela tidak ada semua di atas permukaan tanah ada yang di bawah permukaan tanah tidak ada Ada Tidak ada bentuk khusus

0 1

√

0 1 2 3

√

0 1

Memiliki tidak ada Tunggal

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

0 √ 2

Bunga sejati Tidak dibentuk tidak dilapisi selapis sel steril diselubungi selapis sel steril tidak memiliki

√

1

Biji tidak ada Discus Rhizoid Akar serabut

Bercabang tidak ada organ khusus Sporofil Strobilus

√

√

√

1

Megafil Tidak ada Tunggal

√

0

Spora

akar tunggang Tidak memiliki Bebas Bergantung Tidak ada Mikrofil

√

0 1 2 3 4 0 1 2 0 1 2 0 1 2

√

√ √

√

√

√

√

√

√

√ √

√ √

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√

√ √ √ √

√

√

√ √

√

0 √

√

√

√

√

√

√

1 2 3 0 1

√ √ √

√

√ √

√

2 0 1

√

0 1

√

√ √

√

√

√

√

√

√ √

√ √

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

√

15

2

Ganda tidak ada 2n

Endosperm

√

0 1 2

3n

√

√

√

√

√

√

√

√ √

√ √

3. Tabel Transformasi

KARAKTER

Jumlah Apormofi

TAKSON

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

A

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

B

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

C

1

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

D

2

0

3

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

1

0

10

E

2

0

3

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0

11

F

2

0

3

0

0

1

2

1

2

1

0

2

1

1

0

16

G

2

1

3

0

0

1

2

1

2

1

0

2

1

1

0

17

H

3

1

3

1

1

1

3

2

3

2

1

2

1

1

0

25

I

3

1

3

1

1

2

4

2

3

2

2

2

1

1

1

29

J

3

1

3

1

1

2

4

2

3

2

3

2

1

1

1

30

K

3

1

3

1

1

2

3

2

3

2

3

2

1

2

2

31

JUMLAH M

3

1

3

1

1

2

4

2

3

2

3

2

1

2

2

32

Keteangan: A. B. C. D.

Amoeba sp Paramaecium sp Volvox sp Corallina sp

E. F. G. H.

Sargassum sp Marchantia sp Bryophyta Adiantum sp

I. Pinus merkusii J. Gnetum gnemon K. Canna hybrida

KLADOGRAM BELUM PARSIMONI

Keterangan : A = Amoeba sp

E = Sargasum

I = Pinus

B = Paramecium

F = Marchantia

J = Belinjo

C = Volvox

G = brophyta

K = Kana

D = Coralina

H = Suplir

1. 1(2), 3(3), 6(1), 12(1), 13(1), 14(1) 2. 8(1), 9(2), 10(1), 12(2) 3. 2(1)

a = 1(1) b = 3(2) c = 7(1) d = 7(1)

e = 9(1) f = 7(2) g = 7(3), 11(1) h = 15(2)

4. 1(3), 4(1), 5(1), 8(2), 9(3), 10(2), 1(2) 5. 6(2), 7(4), 15(1), -6(1) 6. 11(3) i = 14(2) j = 7(3) k = 11(2) l = 7(2)

METODE WAGNER

Keterangan : A = Amoeba sp

F = Marchantia

B = Paramecium

G = brophyta

C = Volvox

H = Suplir

D = Coralina

I = Pinus

E = Sargasum

J = Belinjo

K = Kana

PEMBAHASAN Pada praktikum ini menggunakan 11 sampel uji dalam pembuatan kladogram. Sampel tersebut antara lain : : Amoeba ; Paramaecium sp. ; Volvox sp. ; Sargassum sp. ; Corallina sp. ;Hepatohyta ; Bryophyta ; Adiantum sp. ; Pinus merkusii ; Gnetum gnemon ; Canna hybrida. Dalam pembuatan atau menggambar suatu kladogram dapat menggunakan berbagai cara, salah satunya ialah mendeskripsikan kladogram secara statistik. Walaupun terdapat berbagai macam metode statistik dalam mendeskripsikan suatu kladogram, tetapi pada umumnya dan yang sering digunakan adalah deskripsi yang dapat menggambarkan tingkat homoplasi yang ada pada kladogram tersebut. Beberapa cara yang digunakan untuk mendeskripsikan suatu kladogram yang akan di bahas disini ialah Consistency Index (CI) dan Retention index (RI). 1.

Consistency index (CI)

Bila hasil analisis kladistik menunjukkan homoplasi yang banyak maka datanya dapat dianggap kurang memenuhi syarat. Salah satu cara menentukan banyaknya peristiwa homoplasi secara relative dalam suatu kladogram adalah menghitung suatu index yang disebut Consistency index (CI). CI berfungsi untuk mengukur jumlah relatif homoplasy dalam sebuah cladogram. Ini menilai tingkat kesulitan dalam fitting data yang diberikan diatur ke pohon yang diberikan. CI dihitung dengan rumus berikut.

m = jumlah total minimum banyaknya perubahan yang diharapkan dari data s = banyaknya perubahan yang ada di struktur kladigram Nilai CI berkisar antara 0 sampai1, atau ada pula yang menggunakan presentase sehingga nilainya antara 0 sampai 100. Bila nilai CI mendekati atau sama dengan 1 berarti dalam kladogram tersebut homoplasinya sangat rendah atau tidak ada sama sekali, dan bila mendekati atau sama dengan 0 berarti homoplasinya sangat banyak. Perhitungan nilai Ci dari data sampel yang diperoleh adalah sebagai berikut: Diketauhi : m = 32 s = 33 Ditanya

: CI = ....?

Jawab

:

0,96

Karena didapatkan CI = 0,96 hampir mendekati 1 berarti dalam kladogram ini homoplasinya rendah

2.

Ø Retention index (RI)

Ukuran terakhir yang ditinjau oleh proyek ini adalah indeks retensi. Indeks ini mengukur proporsi synapomorphy diharapkan dari suatu kumpulan data yang disimpan sebagai synapomorphy pada sebuah pohon. Dengan kata lain, indeks retensi adalah ukuran proporsi kesamaan pada sebuah pohon. Farris (1988) memperkenalkan indeks retensi sebagai pengganti CI, karena ia menganggap bahwa CI telah dibesar-besarkan oleh autapomorphies, yang tidak memberikan kontribusi pada ekstraksi pohon filogenetik dari kumpulan data (Leseure, 1998). Indeks retensi dihitung dengan menggunakan rumus berikut. Pada Retention index atau RI perhitungan menggunakan jumlah sinapomorfi. Rumusnya adalah sebagai berikut :

n adalah jumlah maksimum perubahan pada pohon filogeni atau kladogram, sedangkan m dan s seperti pada rumus CI. Besarnya nilai n ditentukan dari banyaknya tahap setiap karakter, dapat dalam kondisi 0 ataupun 1 dipilih yang tersedikit. Perhitungan nilai RI dari data sampel yang diperoleh adalah sebagai berikut: Diketauhi : n = 33 s = 33 m = 32 Ditanya : RI = .......? Jawab

:

0

Karena didapatkan RI = 0 hampir mendekati 1 berarti dalam kladogram ini homoplasinya rendah

DAFTAR PUSTAKA

Ubaidillah dan Sutrisno, 2009. Biosistematik. LIPI Simpon, M.G. 2010. Plant Systematics, 2nd ed. Elsevier. Mayr,E. 1982. Principles of Systematic Zoology. Tata McGraw_Hill Publishing Company, New Delhi http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/phylogenetics_01.akses 19 april 2011, (pukul 21.00 WIB) Panchen, A.L. 1992. Classification, Evolution, and the Nature of Biology. Cambride University Press.