Apakah Filogeni Itu?
Dalam filogeni molekuler , analisis DNA dan struktur protein digunakan untuk menentukan hubungan genetik antara organisme yang berbeda. Sebagai contoh, analisis sitokrom C, suatu protein dalam mitokondria sel yang berfungsi dalam sistem transpor elektron dan produksi energi, digunakan untuk menentukan derajat hubungan antar organisme berdasarkan persamaan urutan asam amino dalam sitokrom C.Kesamaan karakteristik biokimia struktur, seperti DNA dan protein , kemudian digunakan untuk mengembangkan pohon filogenetik berdasarkan sifat bersama yang diwariskan.
RANGKUMAN
- Filogeni adalah studi tentang perkembangan evolusioner kelompok organisme. Hubungan tersebut dihipotesiskan berdasarkan gagasan bahwa semua kehidupan berasal dari nenek moyang yang sama.
- Hubungan antar organisme ditentukan oleh karakteristik bersama, seperti yang ditunjukkan melalui perbandingan genetik dan anatomis.
- Sebuah filogeni direpresentasikan dalam diagram yang dikenal sebagai pohon filogenetik . Cabang-cabang pohon mewakili garis keturunan leluhur dan / atau keturunan.
- Keterkaitan antara taksa dalam pohon filogenik ditentukan oleh keturunan dari satu nenek moyang yang sama.
- Filogeni dan taksonomi adalah dua sistem untuk mengklasifikasikan organisme dalam biologi sistematis. Sementara tujuan filogeni adalah untuk merekonstruksi pohon evolusi kehidupan, taksonomi menggunakan format hierarki untuk mengklasifikasikan, menamai, dan mengidentifikasi organisme.
Pohon Filogenetik
Sebuah pohon filogenetik , atau cladogram, adalah diagram skematik yang digunakan sebagai ilustrasi visual hubungan evolusi yang diusulkan antara taksa. Pohon filogenetik dibuat diagram berdasarkan asumsi kladistik, atau sistematika filogenetik. Cladistics adalah sistem klasifikasi yang mengkategorikan organisme berdasarkan sifat bersama , atau sinapomorfis , sebagaimana ditentukan oleh analisis genetik, anatomis, dan molekuler. Asumsi utama kladistik adalah:
- Semua organisme diturunkan dari nenek moyang yang sama.
- Organisme baru berkembang ketika populasi yang ada dibagi menjadi dua kelompok.
- Seiring waktu, garis keturunan mengalami perubahan karakteristik.
Pohon filogenik ini menunjukkan filogeni berdasarkan perbedaan urutan protein sitokrom c pada organisme mulai dari kapang Neurospora hingga manusia.
Struktur pohon filogenetik ditentukan oleh ciri-ciri bersama di antara organisme yang berbeda. Percabangannya yang seperti pohon mewakili taksa yang menyimpang dari nenek moyang yang sama. Istilah yang penting untuk dipahami saat menafsirkan diagram pohon filogenetik meliputi:
- Node: Ini adalah titik pada pohon filogenetik tempat terjadinya percabangan. Sebuah simpul mewakili akhir takson leluhur dan titik di mana spesies baru memisahkan diri dari pendahulunya.
- Cabang: Ini adalah garis pada pohon filogenetik yang mewakili garis keturunan leluhur dan / atau keturunan. Cabang yang muncul dari node mewakili spesies keturunan yang terpisah dari nenek moyang yang sama.
- Grup Monofiletik (Clade): Grup ini adalah cabang tunggal pada pohon filogenetik yang mewakili sekelompok organisme yang diturunkan dari satu nenek moyang terbaru.
- Taxon (pl. Taxa ): Taxa adalah pengelompokan atau kategori tertentu dari organisme hidup. Ujung cabang di pohon filogenetik berakhir di takson.
Taksi yang memiliki nenek moyang yang lebih baru lebih dekat hubungannya daripada taksa dengan nenek moyang yang lebih baru. Misalnya, pada gambar di atas, kuda lebih dekat hubungannya dengan keledai daripada babi. Ini karena kuda dan keledai berbagi nenek moyang yang lebih baru. Selain itu, dapat ditentukan bahwa kuda dan keledai lebih dekat hubungannya karena mereka termasuk dalam kelompok monofiletik yang tidak termasuk babi.
Menghindari Salah Tafsir Keterkaitan Taksi
Pohon filogenik ini menunjukkan filogeni berdasarkan perbedaan urutan protein sitokrom c dalam organisme.
Keterkaitan dalam pohon filogenetik ditentukan oleh keturunan dari nenek moyang yang sama baru-baru ini. Saat menafsirkan pohon filogenetik, ada kecenderungan untuk menganggap bahwa jarak antar taksa dapat digunakan untuk menentukan keterkaitan. Namun, kedekatan ujung cabang diposisikan secara sewenang-wenang dan tidak dapat digunakan untuk menentukan keterkaitan. Misalnya, pada gambar di atas, ujung cabang termasuk penguin dan kura - kura diposisikan berdekatan. Ini mungkin salah diartikan sebagai keterkaitan yang erat antara dua taksa. Dengan melihat nenek moyang terbaru, dapat ditentukan dengan benar bahwa kedua taksa tersebut berhubungan jauh.
Cara lain agar pohon filogenetik dapat disalahartikan adalah dengan menghitung jumlah simpul antara taksa untuk menentukan keterkaitan. Pada pohon filogenetik di atas, babi dan kelinci dipisahkan oleh tiga simpul, sedangkan anjing dan kelinci dipisahkan oleh dua simpul. Dapat disalahartikan bahwa anjing lebih dekat hubungannya dengan kelinci karena kedua taksa dipisahkan oleh simpul yang lebih sedikit. Mempertimbangkan nenek moyang terbaru, dapat ditentukan dengan benar bahwa anjing dan babi sama-sama berkerabat dengan kelinci.
Filogeni vs. Taksonomi
Gambar ini menunjukkan kategorisasi taksonimik hierarkis anjing.
Filogeni dan taksonomi adalah dua sistem untuk mengklasifikasikan organisme . Mereka mewakili dua bidang utama biologi sistematis. Kedua sistem ini mengandalkan karakteristik atau ciri untuk mengklasifikasikan organisme ke dalam kelompok yang berbeda. Dalam filogenetika, tujuannya adalah untuk melacak sejarah evolusi spesies dengan mencoba merekonstruksi filogeni kehidupan atau pohon evolusi kehidupan. Taksonomi adalah sistem hierarki untuk penamaan, klasifikasi, dan identifikasi organisme. Karakteristik filogenik digunakan untuk membantu menetapkan pengelompokan taksonik. Organisasi taksonomi kehidupan mengklasifikasikan organisme menjadi tiga domain:
- Archaea: Domain ini mencakup organisme prokariotik (yang tidak memiliki inti) yang berbeda dari bakteri dalam komposisi membran dan RNA .
- Bakteri: Domain ini mencakup organisme prokariotik dengan komposisi dinding sel dan jenis RNA yang unik.
- Eukarya: Domain ini mencakup eukariota, atau organisme dengan inti sejati. Organisme eukariotik termasuk tumbuhan, hewan, protista , dan jamur.
Organisme dalam domain Eukarya selanjutnya dikategorikan ke dalam kelompok yang lebih kecil: Kerajaan, Filum, Kelas, Ordo, Keluarga, Genus, dan Spesies. Pengelompokan ini juga dibagi menjadi kategori menengah seperti subphyla, subordo, superfamilies, dan superclass.
Taksonomi tidak hanya berguna untuk mengkategorikan organisme tetapi juga menetapkan sistem penamaan khusus untuk organisme. Dikenal sebagai nomenklatur binomial , sistem ini memberikan nama unik untuk suatu organisme yang terdiri dari nama genus dan nama spesies. Sistem penamaan universal ini dikenal di seluruh dunia dan menghindari kebingungan dalam penamaan organisme.