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 kladogram1.no
Tabel karakter apomorfiKarakter 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 Atribut Takson E F G
A
B
C
D
H
I
J
K
1
Struktur tubuh
2
Sel penyusun tubuh
3
Alat gerak
4 5
Posisi tubuh Jaringan pengangkut
6
Alat penyebaran
7
Alat pelekat
Tidak ada bentuk khusus Spora Biji tidak ada Discus Rhizoid Akar
serabut akar tunggang Tidak memiliki Bebas Bergantung Tidak ada
Mikrofil Megafil Tidak ada Tunggal Bercabang tidak ada organ khusus
Sporofil Strobilus Bunga sejati Tidak dibentuk tidak dilapisi
selapis sel steril diselubungi selapis sel steril tidak memiliki
Memiliki tidak ada Tunggal Ganda tidak ada 2n 3n
8
Gametofit
9
Jenis daun
10
Variasi daun
11
Organ reproduksi
12
Ovum
13
Zigot
14
Fertilisasi
15
Endosperm
2. Tabel Karakter Numerikno Karakter Atribut Uniseluler Koloni
Thallus Kormus Num 0 1 2 3 Takson E F
A
B
C
D
G
H
I
J
K
1
Struktur tubuh
2
Sel penyusun tubuh
3
Alat gerak
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 Spora Biji tidak ada
Discus Rhizoid Akar serabut akar tunggang Tidak memiliki Bebas
Bergantung Tidak ada Mikrofil Megafil Tidak ada Tunggal Bercabang
tidak ada organ khusus Sporofil Strobilus Bunga sejati Tidak
dibentuk tidak dilapisi selapis sel steril diselubungi selapis sel
steril tidak memiliki Memiliki tidak ada Tunggal
0 1 0 1 2 3 0
4
Posisi tubuh Jaringan pengangkut
1 0 1 0 1 2 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
5
6
Alat penyebaran
7
Alat pelekat
8
Gametofit
9
Jenis daun
10
Variasi daun
11
Organ reproduksi
12
Ovum
13 14
Zigot Fertilisasi
15
Endosperm
Ganda tidak ada 2n 3n
2 0 1 2
3. Tabel Transformasi
KARAKTER TAKSONA B C D E F G H I J K JUMLAH M 1 0 0 1 2 2 2 2 3
3 3 3 3 2 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3 0 1 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 0 0 0
0 0 0 0 1 1 1 1 1 5 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 6 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2 2
2 7 0 0 0 1 1 2 2 3 4 4 3 4 8 0 0 0 0 0 1 1 2 2 2 2 2 9 0 0 0 0 1 2
2 3 3 3 3 3 10 0 0 0 0 0 1 1 2 2 2 2 2 11 0 0 0 0 0 0 0 1 2 3 3 3
12 0 0 0 1 1 2 2 2 2 2 2 2 13 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 14 0 0 0 1 1
1 1 1 1 1 2 2 15 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 2 2
Jumlah Apormofi 0 1 3 10 11 16 17 25 29 30 31 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 B = Paramecium C = Volvox D = Coralina
E = Sargasum F = Marchantia G = brophyta H = Suplir I = Pinus J =
Belinjo K = Kana
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)
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)
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)
METODE WAGNER
Keterangan :A = Amoeba sp B = Paramecium C = Volvox D = Coralina
E = Sargasum F = Marchantia G = brophyta H = Suplir I = Pinus 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 Jawab : CI = ....? :
0,96
Karena didapatkan CI = 0,96 hampir mendekati 1 berarti dalam
kladogram ini homoplasinya rendah
2.
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.