Membaca Filogeni & Kladistika

Membaca Anatomi Pohon Filogeni

Bayangkan kamu sedang melihat silsilah keluarga, tapi alih-alih menampilkan kakek-nenekmu, diagram ini melacak sejarah evolusi selama jutaan tahun. Diagram ini disebut pohon filogenetik. Sebelum kita bisa menentukan siapa berkerabat dengan siapa, kita harus paham dulu cara membaca "anatominya".

Ada empat elemen utama yang membentuk sebuah pohon filogeni:

Akar (Root): Berada di pangkal pohon, ini adalah awal mula segalanya. Akar mewakili nenek moyang tertua (leluhur bersama) dari seluruh kelompok organisme yang ada di dalam diagram tersebut.
Cabang (Branch): Garis-garis yang ditarik mewakili garis keturunan yang berevolusi seiring berjalannya waktu.
Titik Percabangan (Node): Ini adalah titik temu di mana satu garis terbelah menjadi dua. Node bukan berarti hewannya bercampur! Sebaliknya, node merepresentasikan nenek moyang bersama terakhir (common ancestor) tepat sebelum keturunannya terpisah secara reproduksi dan berevolusi ke jalur yang berbeda.
Ujung (Tip/Terminal): Ujung dari setiap cabang melambangkan kelompok taksonomi atau spesies saat ini yang sedang kita amati (misalnya Aves atau Mammalia).

Memahami node adalah kunci. Jika kamu menunjuk satu node di pohon, kamu sedang menunjuk satu populasi masa lalu yang akhirnya menurunkan cabang-cabang di atasnya.

Saat kamu melihat sebuah titik percabangan (node) pada diagram pohon filogenetik, titik tersebut secara biologi melambangkan apa?

A. Spesies campuran (hibrida) yang terbentuk dari persilangan garis keturunan di atasnya.
B. Spesies saat ini yang sedang dianalisis DNA-nya.
C. Nenek moyang bersama terakhir sebelum kelompok keturunannya berevolusi ke jalur yang berbeda.
D. Garis waktu yang menunjukkan berapa lama sebuah spesies telah hidup.

Jawaban: C. Nenek moyang bersama terakhir sebelum kelompok keturunannya berevolusi ke jalur yang berbeda.

Node (titik percabangan) tidak melambangkan persilangan atau garis waktu, melainkan satu titik di masa lalu di mana nenek moyang terbelah (mengalami spesiasi) menjadi garis keturunan yang baru.

Node pada pohon filogenetik merepresentasikan nenek moyang bersama terdekat sebelum terjadi pemisahan garis keturunan.

Monofiletik: Kelompok Alami Utuh

Dalam taksonomi modern (kladistika), para ilmuwan punya satu tujuan utama: mengelompokkan makhluk hidup ke dalam "kelompok alami". Kelompok yang dianggap sah dan alami secara evolusi ini disebut kelompok Monofiletik (atau sering disebut Clade / Klad).

Kelompok monofiletik ibarat kamu memotong satu ranting dari pohon dengan gunting dahan—segala sesuatu yang ikut terpotong dan jatuh adalah satu clade.

Syarat mutlak kelompok monofiletik:

Memiliki satu nenek moyang bersama (bermula dari satu node).
Mencakup SELURUH keturunan dari nenek moyang tersebut. Tidak boleh ada satu pun cucu-cicit yang tertinggal.

Sebagai contoh murni biologi, dalam soal kita melihat kelompok Archosaura. Kelompok ini ditarik dari leluhurnya, lalu mencakup Buaya (Crocodylia) dan Burung (Aves). Karena tidak ada keturunan dari node tersebut yang sengaja dikeluarkan, Archosaura adalah kelompok monofiletik yang valid.

Pilih ciri-ciri yang secara akurat mendefinisikan kelompok Monofiletik!

Harus mencakup nenek moyang bersama yang spesifik dari kelompok tersebut.
Boleh mengecualikan satu spesies asalkan bentuk fisiknya sangat berbeda dari yang lain.
Termasuk seluruh garis keturunan yang bercabang dari leluhur tersebut tanpa terkecuali.
Disebut juga sebagai kelompok polifiletik dalam taksonomi tradisional.

Jawaban: Harus mencakup nenek moyang bersama yang spesifik dari kelompok tersebut.; Termasuk seluruh garis keturunan yang bercabang dari leluhur tersebut tanpa terkecuali.

Monofiletik berakar pada satu leluhur (node) dan secara ketat memasukkan semua spesies yang berevolusi darinya. Jika ada yang ditinggal, kelompok itu menjadi tidak sah.

Kelompok monofiletik harus mencakup satu leluhur bersama dan seluruh keturunannya tanpa kecuali.

Parafiletik: Ada Keluarga yang Tertinggal

Dulu, ilmuwan mengelompokkan hewan murni berdasarkan kemiripan fisiknya. Begitu analisis DNA dan silsilah evolusi ditemukan, banyak klasifikasi jadul yang "berantakan". Di sinilah muncul istilah kelompok Parafiletik.

Kelompok parafiletik terjadi ketika sebuah pengelompokan mencakup nenek moyang bersama, tetapi TIDAK mencakup SEMUA keturunannya. Ada satu atau lebih keturunan yang sengaja diabaikan, biasanya karena mereka telah berevolusi menjadi wujud yang sangat berbeda secara fisik sehingga dianggap "keluarga lain".

Cara melacaknya di pohon: Jika kamu menandai sebuah node leluhur, lalu mulai mewarnai garis keturunannya ke atas, tapi di tengah jalan kamu membelokkan spidolmu untuk menghindari satu cabang (misalnya cabang Aves), maka kamu baru saja membuat kelompok parafiletik.

Berdasarkan konsep parafiletik, mengapa kelompok 'Reptilia tradisional' dianggap tidak valid (parafiletik) secara evolusi?

A. Karena buaya dan burung tidak berasal dari nenek moyang yang sama.
B. Karena reptilia mencakup terlalu banyak keturunan tanpa leluhur yang jelas.
C. Karena kelompok tersebut mencakup hewan mamalia dan reptil sekaligus.
D. Karena kelompok tersebut mencakup leluhur bersama, tetapi sengaja tidak memasukkan Burung (Aves) yang merupakan keturunannya.

Jawaban: D. Karena kelompok tersebut mencakup leluhur bersama, tetapi sengaja tidak memasukkan Burung (Aves) yang merupakan keturunannya.

Dalam kladistika, kelompok Reptilia tradisional (kadal, buaya, kura-kura) cacat karena 'membuang' Burung (Aves). Padahal, Aves berasal dari node leluhur yang persis sama.

Parafiletik terjadi jika kelompok mencakup leluhur bersama, namun mengecualikan sebagian dari keturunannya.