Membaca Kladogram Tumbuhan Nyata

Ciri Primitif vs Ciri Turunan

Ciri turunan adalah sifat baru yang memisahkan satu kelompok dari nenek moyangnya. Bayangkan sebuah silsilah keluarga turun-temurun. Kakek buyut awalnya tidak memiliki ciri 'rambut pirang' (ini adalah ciri lama atau primitif). Namun di generasi berikutnya, ada satu kakek yang mengalami perubahan dan memiliki rambut pirang (ciri turunan). Semua anak cucu yang mewarisi rambut pirang tersebut kemudian kita kumpulkan ke dalam satu cabang keluarga baru tersendiri.

Ilustrasi bagan evolusi bercabang yang memisahkan organisme sederhana bersel satu dengan organisme multiseluler kompleks.

Dalam penyusunan kladogram, prinsip yang dipakai persis seperti itu: kita melacak kemunculan inovasi baru (shared derived characters).

Pada soal, urutan ciri yang diberikan adalah:

  1. Sel Prokariotik (ciri 1)

  2. Multiseluler (ciri 2)

  3. Pembuluh Angkut (ciri 3)

  4. Bunga (ciri 4)

Bakteri mempertahankan bentuk sel paling awal, yaitu Sel Prokariotik (ciri 1). Ketika organisme berikutnya berevolusi menjadi bertubuh eukariotik dan berlanjut menjadi Multiseluler (ciri 2), terbentuklah cabang baru yang memisahkan kelompok tumbuhan dari bakteri.

Lumut, Pakis, dan Anggrek

Setiap kelompok tumbuhan memiliki inovasi struktur yang berbeda nyata di dunia nyata. Kalau kamu mengamati tanaman di sekitarmu, kamu tidak akan menemukan lumut setinggi pohon kelapa. Lumut hanya tumbuh merayap atau menempel pendek di bebatuan lembap karena tubuhnya belum memiliki pembuluh angkut (xilem dan floem). Tanpa saluran pipa air ini, lumut menyerap air langsung lewat permukaan sel-sel tubuhnya.

Batang pohon tumbang yang diselimuti hamparan lumut pendek tanpa batang berkayu Gambar: Daniel Kraft, CC BY-SA 3.0 — Wikimedia Commons

Lalu, bagaimana dengan pakis? Pakis berhasil berevolusi selangkah lebih maju. Pakis sudah mengembangkan sistem jaringan pembuluh angkut internal, sehingga air dan hara bisa dipompa ke atas. Itulah sebabnya daun pakis bisa menjulang tinggi dan kokoh. Namun, perlu dicatat bahwa pakis belum berevolusi menghasilkan bunga maupun biji. Di balik daun pakis, kamu justru akan menemukan gugusan bintik coklat (sorus) yang berisi spora untuk berkembang biak.

Bintik-bintik coklat kumpulan spora (sori) di permukaan bawah daun pakis Gambar: Adrian J. Hunter, CC BY-SA 4.0 — Wikimedia Commons

Inovasi paling mutakhir baru terlihat pada kelompok Anggrek. Anggrek tidak hanya memiliki pembuluh angkut, tetapi juga menghasilkan Bunga sebagai organ reproduksi seksual berbasis biji.

Di halaman rumah, kamu menemukan tumbuhan berdaun hijau yang tumbuh cukup tinggi dan tegak. Di permukaan bawah daunnya terdapat deretan bintik coklat penyimpan spora, serta sama sekali tidak ditemukan bunga berwarna-warni. Berdasarkan inovasi evolusinya, tumbuhan ini tergolong kelompok yang...

  • Belum memiliki pembuluh angkut dan tergolong sangat sederhana.
  • Telah memiliki pembuluh angkut namun belum memproduksi bunga.
  • Telah memiliki bunga sejati namun bereproduksi menggunakan spora.
  • Tergolong ke dalam kingdom yang berbeda dari kingdom tumbuhan.

Jawaban: Telah memiliki pembuluh angkut namun belum memproduksi bunga.

Bintik coklat di balik daun merupakan sporangia (penghasil spora), khas kelompok pakis (tumbuhan paku). Ukurannya yang tinggi membuktikan sudah memiliki pembuluh angkut untuk menyalurkan nutrisi, tetapi ketiadaan mahkota/kelopak menandakan pakis belum berevolusi menghasilkan bunga. Opsi A keliru karena tumbuhan tanpa pembuluh bertubuh kerdil (seperti lumut), Opsi C keliru karena tumbuhan berbunga bereproduksi lewat biji, dan Opsi D keliru karena pakis tetap anggota Kingdom Plantae.

Pakis memiliki pembuluh angkut tetapi belum memiliki bunga.

Memperbaiki Posisi di Kladogram

Organisme yang tidak memiliki ciri turunan tertentu harus dipisah di cabang yang lebih awal (basal). Istilah basal mengacu pada posisi percabangan yang letaknya lebih dekat ke pangkal pohon evolusi, menandakan kelompok tersebut memisah sebelum inovasi ciri berikutnya muncul.

Diagram kladogram yang menunjukkan urutan percabangan Bakteri, Lumut, Pakis, dan Anggrek berdasarkan ciri turunan.

Mari kita evaluasi kekeliruan siswa pada soal:

Diberikan kriteria evolusi hewan: bertulang belakang, berparu-paru, dan berambut. Tentukan apakah tiap pernyataan berikut Benar atau Salah mengenai penempatan posisinya pada kladogram:

  • Ikan memiliki tulang belakang tetapi tidak berparu-paru, sehingga posisinya lebih basal dari sapi. — Benar
  • Ular diletakkan sejajar dengan kucing pada kladogram karena sama-sama berkembang biak di darat. — Salah

Pernyataan 1 Benar: Ikan tidak memiliki paru-paru, sehingga dalam kladogram hewan darat, ikan bercabang lebih awal (posisi lebih basal) sebelum muncul ciri paru-paru pada tetrapoda. Pernyataan 2 Salah: Meskipun sama-sama di darat, kucing memiliki ciri turunan berupa rambut dan kelenjar susu yang tidak dimiliki ular, sehingga kucing berada di cabang turunan yang lebih baru, bukan sejajar.

Pemahaman posisi basal pada kladogram berdasarkan tidak adanya ciri turunan lanjutan.