LAPORAN PRAKTIKUM BIOSISTEMATIKA
PENYUSUNAN FILOGENI KELOMPOK TUMBUHAN DARI REGNUM PROTOCTISTA, THALLOPHYTA DAN TRACHEOPHYTA
Dosen pembimbing :
Bu Thin Soedarti
Disusun oleh :
Syamsul huda (080914006)
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2011
PENYUSUNAN FILOGENI KELOMPOK TUMBUHAN DARI REGNUM PROTOCTISTA, THALLOPHYTA DAN TRACHEOPHYTA
Preparation of Phylogenic plant from Regnum PROTOCTISTA, THALLOPHYTA AND TRACHEOPHYTA
Oleh : SYAMSUL HUDA (080914006)
Program studi S1 Biologi, Departemen Biologi, Fakultas Sains Teknologi
Universitas Airlangga
ABSTRAK
Indonesia merupakan Negara yang dikenal dengan sebutan “world’s megabiodiversity nation” yang juga termasuk dalam kelompok “biodiversity hotspot nations”. Hal tersebut harus mendapat perhatian serius dari berbagai pihak baik akademisi, praktisi maupun pengambil kebijakan agar sumberdaya hayati Indonesia dapat dimanfatkan secara berkelanjutan (sustainable use). Perhatian tersebut dapat dimulai dengan mencari informasi-informasi mengenai kekerabatan diantara mereka, supaya akan lebih mudah pengelolaannya. Kekerabatan tersebut dipelajari dalam ilmu taksonomi, namun sebelum mempelajari taksonomi akan lebih baik jika kita sudah menguasai biosistematik. Hal tersebut mengingat bahwa biosistematika adalah dasar ilmu taksonomi yang membahas tentang komunikasi dan infomasi tentang biodiversitas , mengidentifikasi dan menggambarkan individu dan populasi serta menggambarkan kekerabatan diantara organisme. Hal-hal yang dilakukan dalam kegiatan ini adalah Menyusun filogeni kelompok tumbuhan yang dimulai dengan menyusun tabel karakter apomorfi semua kelompok tumbuhan dari regnum Protoctista, regnum Thallophyta dan regnum Tracheophyta dan dilanjutkan kladogram serta melakukan evaluasi kladogram.
Key word: apomorfi, filogeni, kladogram.
PENGANTAR
Untuk mengidentifikasi atau mengelompokkan tumbuhan, ada banyak sekali sistem klasifikasi. Pengelompokan tersebut bertujuan untuk menjadikan beberapa individu menjadi satu kelompok, dan ada juga yang bertujuan untuk membaginya menjadi beberapa kelompok. Hal tersebut tentulah berdasar kesamaan dan perbedaan yang dimiliki masing-masing individu. Mempelajari Kesamaan yang dimiliki, digunakan bila ingin menjadikan mereka kedalam satu kelompok. Selain mempelajari kesamaan-kesamaannya, dalam sistem klasifikasi juga dipelajari perbedaan-perbedaan yang dimiliki oleh suatu individu hal tersebut bertujuan untuk membagi mereka kedalam kelompok yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa tanda atau ciri pembeda, atau tanda yang menyamakan menjadi sangat penting dalam mengelompokkan organisme.
Dalam mengkaji hubungan kekerabatan suatu mahluk hidup, biasanya digunakan dua cara yaitu metode fenetik yang dilanjutkan dengan pembuatan fenogram dan metode kladistik yang dilanjutkan dengan pembuatan kladogram. Kladistik dibuat berdasar kesamaan sifat-sifat apomorfi.
BAHAN DAN CARA KERJA
Bahan yang digunakan dalam uji adalah kelompok tumbuhan yang berasal dari tiga regnum yang berbeda. Regnum tersebut meliputi protoctista, thallophyta, dan regnum tracheophyta. Regnum Protoctista meliputi 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 Gentum gnemon (Gnetophyta) serta Canna hybrida dan Amaranthus spinosus (Magnoliphyta).
Dalam penyusunan filogeni tumbuhan hal yang harus dilakukan terlebih dahulu adalah dengan menyusun tabel karakter apomorfi dari semua kelompok tumbuhan yang akan dibuat filogeninya. Selain table karakter kita juga harus membuat tabel karakter numerik. Kemudian dilanjutkan dengan pembuatan kladogram yang disusun berdasarkan tabel kesamaan karakter apomorfi. Berdasarkan tabel kesamaan apomorfi tersebut dapat disimpulkan hubungan filogeni suatu tumbuhan yang digambarkan dengan kladogram. Setelah disusun kladogram, langkah selanjutnya yaitu mengevaluasi hasil kladogram terasebut. Evaluasi dilakukan dengan menghitung CI (Consistency index) dan RI (Retention Index).
HASIL
Membuat tabel dan menyususn kladogram
1. Tabel karakter apomorfi
No. | Karakter | Num. | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | |
1 | Struktur tubuh | 1 sel | 0 | ||||||||||||
Koloni | 1 | √ | |||||||||||||
Thalus | 2 | √ | √ | √ | √ | ||||||||||
Kormus | 3 | √ | √ | √ | √ | √ | |||||||||
2 | Sel penyusun tubuh | Tdk berdiferensiasi | 0 | ||||||||||||
berdiferensiasi | 1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||||||
3 | Alat gerak | Pseudopodia | 0 | ||||||||||||
Flagella | 1 | √ | |||||||||||||
Cillia | 2 | √ | |||||||||||||
Tidak ada | 3 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |||||
4 | Posisi tubuh | Semua diatas perm. Tanah | 0 | ||||||||||||
Ada yg dibawah perm. tanah | 1 | √ | √ | ||||||||||||
5 | Jaringan pengangkut | Tidak ada | 0 | √ | √ | √ | √ | √ | |||||||
Ada | 1 | ||||||||||||||
6 | Alat penyebaran | Spora | 0 | ||||||||||||
Biji | 1 | √ | √ | √ | √ | ||||||||||
7 | Alat pelekat | Tidak ada | 0 | ||||||||||||
Diskus | 1 | √ | |||||||||||||
Rizhoid | 2 | √ | |||||||||||||
Akar tunggang | 3 | √ | √ | √ | |||||||||||
Akar serabut | 4 | √ | √ | ||||||||||||
8 | Gametofit | Bebas | 0 | ||||||||||||
Bergantung | 1 | √ | √ | √ | √ | ||||||||||
9 | Jenis daun | Mikrofil | 0 | √ | √ | ||||||||||
Megafil | 1 | √ | √ | √ | √ | ||||||||||
10 | Venasi daun | Tunggal | 0 | ||||||||||||
Bercabang | 1 | √ | √ | √ | √ | ||||||||||
11 | Organ reproduksi | Tdk ada | 0 | ||||||||||||
Strobilus | 1 | √ | |||||||||||||
Bunga | 2 | √ | √ | ||||||||||||
12 | Ovum | Trdpt lap. Steril | 0 | ||||||||||||
Tdk ada lap. Steril | 1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |||||||
13 | Zigot | Tdk memiliki | 0 | ||||||||||||
Memiliki | 1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | ||||
14 | Fertilisasi | Tidak ada | 0 | ||||||||||||
Tunggal | 1 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |||||||
Ganda | 2 | √ | √ | √ | |||||||||||
15 | Endosperm | Tidak ada | 0 | ||||||||||||
2n | 1 | √ | √ | ||||||||||||
3n | 2 | √ | √ | ||||||||||||
2. Tabel apomorfi numerik
Takson | Karakter | Σ | ||||||||||||||
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 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2 |
C | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 4 |
D | 2 | 1 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 8 |
E | 2 | 0 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 6 |
F | 2 | 1 | 3 | 0 | 0 | 0 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 11 |
G | 2 | 1 | 3 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 11 |
H | 3 | 1 | 3 | 1 | 1 | 0 | 4 | 0 | 2 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 18 |
I | 3 | 1 | 3 | 0 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 21 |
J | 3 | 1 | 3 | 0 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 | 23 |
K | 3 | 1 | 3 | 0 | 1 | 1 | 3 | 1 | 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 25 |
L | 3 | 1 | 3 | 1 | 1 | 1 | 4 | 1 | 3 | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 27 |
Keterangan :
A: Amoeba ; B: Paramaecium sp. ; C: Volvox sp. ; D: Sargassum sp. ; E: Corallina sp.
; F: Hepatohyta ; G: Bryophyta ; H: Adiantum sp. ; I: Pinus merkusii ; J: Gnetum gnemon ; K: Amaranthus spinosus ; L: Canna hybrida
Pembuatan Kladogram
a.) Kladogram Metode Hennig
A B C D E F G H I J K L
7(4) 11(2), 15(2)
11(1) 6(1), 8(1), 15(1) 1(3), 5(1), 10(1)
7(1), 9(1)
7(2), 12(1)
2(1)
1(2), 3(3)
3(1), 1(1), 13(1), 14(1)
3(2)
Keterangan :
A: Amoeba ; B: Paramaecium sp. ; C: Volvox sp. ; D: Sargassum sp. ; E: Corallina sp.
; F: Hepatohyta ; G: Bryophyta ; H: Adiantum sp. ; I: Pinus merkusii ; J: Gnetum gnemon ; K: Amaranthus spinosus ; L: Canna hybrida ( selengkapnya lihat lampiran gambar).
b.) kladogram Metode wagner
Keterangan :
A: Amoeba ; B: Paramaecium sp. ; C: Volvox sp. ; D: Sargassum sp. ; E: Corallina sp.
; F: Hepatohyta ; G: Bryophyta ; H: Adiantum sp. ; I: Pinus merkusii ; J: Gnetum gnemon ; K: Amaranthus spinosus ; L: Canna hybrida (selengkapnya lihat gambar)
PEMBAHASAN
Pada praktikum ini digunakan 12 sampel uji yang akan akan digunakan untuk pembuatan kladogram. Sampel tersebut antara lain : Amoeba ; Paramaecium sp. ; Volvox sp. ; Sargassum sp. ; Corallina sp. ;Hepatohyta ; Bryophyta ; Adiantum sp. ; Pinus merkusii ; Gnetum gnemon ; Amaranthus spinosus ; Canna hybrida. Dalam menggambarkan suatu kladogram dapat dilakukan dengan berbagai cara, salah satunya adalah mendiskripsikan kladogram secara statistik. Pada metodde tersebut sebenarnya juga mempunyai banyak cara, tetapi pada umumnya yang sering digunakan adalah deskripsi yang dapat menggambarkan tingkat homoplasi yang ada pada kladogram tersebut. Beberapa cara untuk mendeskripsikan suatu kladogram yang akan bahas disini yaitu 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 sampel adalah sebagai berikut:
Karena didapatkan CI = 0,9, hampir mendekati 1 berarti dalam kladogram ini homoplasinya sangat 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 :
G 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.
Kepustakaan
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.
Simpson, M.G. 2010. Plant Systematics, 2nd ed. Elservier.
Ubaidillah dan Sutrisno, 2009. Biosistematika. LIPI
Kladogram yang paling penting justru tidak ada..semoga lebih baik lagi
BalasHapus