Cladogram adalah representasi grafis yang menggambarkan hubungan evolusi antara berbagai kelompok organisme. Mereka berkontribusi untuk memahami filogeni, menyoroti sejarah evolusi yang dimiliki bersama antara spesies yang berbeda.
Diagram ini dibangun berdasarkan karakteristik bersama dan turunan, yang dikenal sebagai synapomorphies. Kladogram terdiri dari terminal, cabang, simpul, dan akar. Setiap percabangan dalam kladogram mewakili titik di mana garis keturunan nenek moyang yang sama terpecah menjadi garis keturunan yang berbeda.
Baca juga: Variabilitas genetik — elemen fundamental terjadinya evolusi
Ringkasan tentang kladogram
- Cladogram adalah diagram percabangan yang mewakili hubungan filogenetik antar taksa.
- Mereka diusulkan dalam sistematika filogenetik atau kladistik.
- Filogeni dan kladogram tidak sama.
- Cladogram dibangun berdasarkan sinapomorfi, yang ditentukan melalui hipotesis homologi antara karakteristik organisme yang berbeda.
- Kekikiran adalah kriteria penting dalam konstruksi kladogram dan mencari pola paling sederhana yang menjelaskan hubungan yang diamati.
- Unsur-unsur kladogram adalah: terminal, simpul, cabang, dan akar.
- Susunan organisme pada cabang kladogram mencerminkan kedekatan hubungan evolusionernya.
- Setiap node dalam kladogram mewakili nenek moyang yang sama.
- Fosil tidak dianggap sebagai kita. Mereka bersifat terminal.
- Panjang cabang kladogram tidak mewakili perjalanan waktu.
- Representasi ini membantu memahami keanekaragaman hayati dan bagaimana berbagai organisme saling berhubungan secara evolusi.
Apa itu kladogram?
Cladogram adalah diagram percabangan yang mewakili hubungan kekerabatan filogenetik antar taksa (sekelompok organisme yang disatukan berdasarkan ciri-ciri yang sama). Cladogram adalah bagian dari sistematika filogenetik atau kladistik, suatu pendekatan sistematika yang diusulkan berdasarkan publikasi karya Willi Hennig pada tahun 1966.
Dalam kladistik dipahami bahwa keanekaragaman makhluk hidup itu hasil dari proses evolusi, seperti anagenesis dan kladogenesis. Anagenesis adalah proses munculnya atau perubahan karakter dalam suatu populasi seiring waktu, yang bertanggung jawab atas hal-hal baru evolusi.
Cladogenesis mengacu pada perubahan evolusioner dari garis keturunan filogenetik berhubungan dengan peristiwa spesiasi (munculnya dua atau lebih spesies keturunan dari spesies leluhur), yang mengarah pada diversifikasi evolusioner suatu garis keturunan.
Kladistik hanya mengusulkan pengakuan kelompok monofiletik (kelompok yang dibentuk secara eksklusif oleh suatu spesies leluhur dan seluruh keturunannya) sebagai alami, membentuk pengelompokan takson berdasarkan pengenalan synapomorphies (karakter turunan yang dimiliki bersama antara taksa terminal yang menyusun).
Ia juga menggunakan kekikiran sebagai kriteria dalam memilih antara hipotesis yang menjelaskan hubungan kekerabatan filogenetik antar organisme. Menurut kriteria kekikiran, penjelasan paling sederhana tentang hubungan filogenetik antar organisme adalah yang mengasumsikan jumlah langkah evolusi yang paling sedikit, yaitu meminimalkan perubahan keadaan karakter sepanjang evolusi.
Lihat juga: Apa yang dimaksud dengan organ analog dan organ homolog?
Apakah filogeni dan kladogram sama?
Penting untuk menyoroti hal itu Tidak disarankan menggunakan istilah filogeni dan kladogram sebagai sinonim. Filogeni mewakili hubungan evolusi antar taksa, termasuk aspek proses diversifikasi evolusioner dari garis keturunan biologis melalui peristiwa kladogenesis, tidak terwakili dalam kladogram. Waktu, misalnya, tidak terwakili dalam diagram ini.
Apa fungsi kladogram?
Cladogram menawarkan representasi visual dari hubungan evolusi antara beragam kelompok organisme, menyediakan struktur yang memfasilitasi pengorganisasian dan pemahaman pengetahuan tentang evolusi. Diagram ini tidak hanya menyederhanakan analisis dan komunikasi data yang kompleks tetapi juga memungkinkan identifikasi karakteristik yang dimiliki bersama antara kelompok-kelompok berbeda dengan memasukkannya ke dalam cabang kladogram.
Cladogram juga menyoroti clades, yang mewakili kelompok organisme yang disatukan oleh nenek moyang yang sama, berkontribusi pada pembatasan taksa di berbagai tingkat hierarki, sebagai suatu spesies, jenis kelamin, keluarga dan ketertiban. Pendekatan visual ini penting untuk memahami keanekaragaman hayati dan keterhubungan evolusioner antar makhluk hidup.
Apa saja unsur-unsur kladogram?
Kladogram terdiri dari:
- terminal;
- ranting;
- kita;
- sumber.
Terminal mewakili entitas studi, yang dapat berupa individu, populasi, atau spesies. Jalur yang meninggalkan terminal disebut cabang. Cabang-cabangnya dihubungkan satu sama lain melalui sebuah simpul. Mereka secara langsung menghubungkan terminal serta tingkat yang lebih rendah.
Node tersebut mewakili nenek moyang hipotetis untuk setiap cluster tempat peristiwa kladogenesis terjadi. Node terakhir menunjukkan penyisipan root, titik di mana kladogram terhubung ke seluruh pohon kehidupan, dan mewakili hipotesis garis keturunan tertua kelompok tersebut.
Penting: Node tidak mewakili fosil. Sebuah fosil, bila ditemukan, merupakan elemen yang diketahui dalam analisis dan akan diwakili oleh terminal yang menggunakan konvensi (biasanya belati) untuk menyorot bahwa elemen tersebut merupakan takson fosil.
Bagaimana cara membuat kladogram?
Cladogram dibangun berdasarkan definisi terminal, yang mewakili kumpulan taksa yang menarik untuk dipelajari dan merupakan kelompok internal. Kumpulan spesies yang akan dimasukkan untuk tujuan perbandingan dengan taksa yang termasuk dalam kelompok internal merupakan kelompok eksternal. Kelompok eksternal juga mempunyai fungsi membantu pada titik perakaran pohon pada saat analisis.
Untuk rekonstruksi filogenetik sekumpulan organisme, data dari studi morfologi digunakan, genetik, perilaku, ekologi, embriologis, atau karakteristik apa pun yang dapat diwariskan.
Ahli sistematika (peneliti sistematika) menganalisis sejumlah besar spesimen yang mewakili garis keturunan yang berbeda, mencari karakteristik (atau karakter) yang ada di dalamnya organisme. Dalam pencarian ini, hipotesis homologi diuraikan, di mana hubungan korespondensi terjalin antara struktur organisme. Suatu struktur bersifat homolog dengan struktur lainnya bila diwarisi dari nenek moyang yang sama. Apabila terdapat kesalahan dalam mengajukan hipotesis homologi, hal ini disebut homoplasi.
Karakteristik yang dikumpulkan disusun menjadi matriks karakter. Dalam matriks karakter, baris mewakili organisme dan kolom mewakili sifat, yang menunjukkan keadaan setiap sifat untuk setiap organisme. Dalam kasus data molekuler, setiap situs yang diamati dalam urutan tertentu dianggap sebagai karakter. Matriks karakter membantu mengatur informasi untuk ditransposisikan menjadi kladogram.
Matriks karakter kemudian dianalisis untuk mencoba mendefinisikan keadaan turunan dari setiap karakter (apomorphies) dan keadaan leluhur (plesiomorphies). Analisis ini dilakukan dengan suatu algoritma yang mencoba untuk merekonsiliasi perubahan keadaan yang diamati dalam matriks dengan pohon filogenetik yang menjelaskan perubahan tersebut dengan cara yang paling sederhana, menggunakan prinsip kekikiran.
Tahu lebih banyak: Apa yang dikemukakan oleh teori seleksi alam?
Bagaimana cara membaca kladogram?
Dalam kladogram, kedekatan yang lebih besar antara dua elemen dibandingkan dengan elemen ketiga ditafsirkan sebagai cerminan sejarah evolusi taksa ini, dan mereka disebut kelompok saudara. Percabangan pada kladogram melambangkan titik-titik pemisahan garis keturunanlembur. Urutan percabangan diwakili oleh akar, sebagai peristiwa evolusi tertua, menuju terminal, yang mewakili peristiwa terkini.
Panjang cabang tidak mewakili satuan waktu, artinya, panjang satu cabang dibandingkan dengan cabang lainnya menunjukkan hal yang sama. Lebih-lebih lagi, Anda kladogram dapat memiliki representasi estetika yang berbeda, misalnya dengan lebih banyak cabang persegi. Penting untuk menyoroti hal itu membalikkan kladogram tidak mengubah hubungan antar taksa.
Kita dapat mengamati adanya tiga jenis pengelompokan dalam hipotesis yang diwakili oleh kladogram, meskipun kladistik hanya mengakui keberadaan kelompok monofiletik:
- Kelompok monofiletik: Ini adalah kelompok yang dianggap alami, dibentuk secara eksklusif oleh spesies leluhur dan seluruh keturunannya. Kelompok monofiletik juga dikenal sebagai clades dan dapat didiagnosis dengan adanya sinapomorfi.
- Kelompok parafiletik: Ini adalah kelompok yang dianggap buatan, karena dibentuk oleh spesies nenek moyang dan bagian dari spesies keturunannya, tetapi tidak semuanya. Hal ini didukung dengan adanya plesiomorfi dan tidak adanya sinapomorfi.
- Kelompok polifiletik: adalah kelompok buatan yang dibentuk oleh spesies yang diturunkan dari beberapa nenek moyang.
Kredit gambar
[1]Wikimedia Commons
Sumber
AMORIM, D. S. 2002. Dasar-dasar sistematika filogenetik. Ribeirão Preto: Editor Holos. 136 hal.
JUSTINA, L. A. D., MEGLHIORATTI, FA & RODRIGUES, ME 2011. Isi sistematika dan filogenetik dalam buku pelajaran SMA. Putaran. Esai, 13(2): 65-84.
LOPES, S. G. B. W. & CHOW HO, F. F. Topik 4. Pengertian dasar sistematika filogenetik. Dalam: Kehidupan dan Lingkungan – Keanekaragaman Hayati dan Filogeni. Gelar Sains – USP/Univesp. P. 54-67.
Santos, C. M. D. & KALOR, A. A. 2007. Pengajaran biologi evolusi menggunakan struktur konseptual sistematika filogenetik - SAYA. Sains & Pengajaran, 1(2).
WILEY, E. HAI. & LIEBERMAN, B. S. 2011. Filogenetik: teori dan praktek sistematika filogenetik. 2. ed. Oxford: Wiley. 406 hal.