Filogeni

Dalam mempelajari evolusi, ada yang disebut dengan filogeni. Apa yang dimaksud dengan filogeni? Untuk mengetahui apa itu filogeni dan dasar penentuannya, simaklah penjelasan di bawah ini! 

Pengertian filogeni 

Filogeni adalah salah satu cabang ilmu biologi. Filogeni menjelaskan perkembangan makhluk hidup dalam evolusi. Dilansir dari Thought Co, filogeni mencoba melacak sejarah evolusi semua kehidupan di planet bumi. Filogeni melacak sejarah evolusi dengan mengurai hubungan taksonomi (klasifikasi makhluk hidup), berdasarkan hipotesis filogenetik. 

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, dasar filogeni adalah hipotesis yang diterima secara universal bahwa tumbuhan atau hewan dari spesies berbeda berasal dari nenek moyang yang sama. Artinya, filogeni mencoba menguraikan sejarah evolusi seluruh makhluk hidup di planet bumi dari satu nenek moyang yang sama. 

Dasar penentuan filogeni 

Apa dasar penentuan filogeni? Penentuan filogeni didasarkan pada data morfologis, molekuler, dan juga fosil makhluk hidup. Namun, karena fosil atau sisa-sisa makhluk hidup sudah banyak yang hilang maka filogeni didasarkan bukti tidak langsung dari data morfologi dan molekuler. 

Perbandingan morfologi 

Penentuan filogeni dapat bersumber dari morfologi, yaitu bentuk dan struktur tubuh makhluk hidup. Dasar penentuan filogeni menurut morfologi yang paling mendasar didapat dari organ homolog. 

Dilansir dari Biology LibreTexts, keberadaan organ atau struktur homolog menunjukkan bahwa dua spesies yang berbeda berasal dari jalur evolusi yang sama. Organ homolog membuat spesies dari garis evolusi yang sama terlihat berbeda satu sama lain. 

Ketika melakukan perbandingan morfologi bagi filogeni, ada yang disebut sebagai penampilan menyesatkan. Yaitu, di mana dua spesies yang berkerabat sangat jauh (berasal dari garis evolusi berbeda) terlihat hampir sama satu sama lain. 

Hal tersebut biasanya didasarkan oleh adaptasi lingkungan hidup dan disebut sebagai struktur analog. Sehingga, untuk menentukan filogeni kita harus mengenali organ homolog yang mengarah pada evolusi dan organ analog yang mengarah pada adaptasi. 

Perbandingan molekuler 

Setiap makhluk hidup memiliki materi genetik berupa DNA dan RNA. DNA dan RNA adalah kumpulan informasi genetik yang tidak hanya mengandung ciri-ciri suatu makhluk hidup, namun juga petunjuk tentang asal-usul serta garis evolusinya. 

Dua spesies makhluk hidup dengan materi genetik yang hampir sama, biasanya berasal dari garis evolusi yang sama. Namun, terkadang sedikit saja perbedaan genetik bisa menimbulkan perbedaan morfologi yang sangat besar. Sehingga, filogeni harus memperhatikan perbandingan morfologi dan molekuler secara teliti. Hasil data yang didapatkan dari kedua perbandingan tersebut kemudian dapat dibentuk menjadi peta evolusi makhluk hidup yang disebut dengan pohon filogeni atau kladogram.

Pohon Filogeni: Pengertian, Struktur, dan Kelompok Organismenya

Pohon filogeni atau kladogram adalah diagram filogeni makhluk hidup. Pohon filogeni menunjukkan bagaimana makhluk hidup berevolusi dari satu nenek moyang. Pohon filogeni menunjukkan mana spesies yang lebih terkait satu sama lain melalui evolusi, dan mana yang kurang terkait. Pohon filogeni dibuat dari serangkaian garis bercabang yang membentuk peta evolusi makhluk hidup di bumi. 

Struktur pohon filogeni 

Pohon filogenetik berawal dari suatu akar yang menunjukkan nenek moyang evolusi. Akar tersebut kemudian membentuk batang pohon filogenetik yang menunjukkan garis keturunan nenek moyang tersebut. Garis keturunan tersebut biasanya menghasilkan satu garis keturunan yang tidak bercabang. Keturunan awal evolusi ini disebut dengan takson basal. Garis keturunan terus memanjang dan membentuk percabangan yang menunjukkan hubungan evolusioner. 

Dilansir dari Biology LibreTexts, dua cabang dari titik cabang yang sama disebut dengan taksa saudara (sister taxa), sedangkan lebih dari dua cabang dari titik cabang yang sama disebut dengan politomi. Keberadaan politomi menggambarkan ketidakpastian hubungan evolusi. Artinya, ilmuwan belum secara pasti menguraikan hubungan evolusi spesies dalam politomi. Karena pada dasarnya, percabangan pohon filogeni yang hanya boleh terdiri dari dua cabang. 

Dilansir dari Khan Academy, setiap titik cabang atau simpul internal mewakili peristiwa divergensi atau pemisahan satu grup menjadi dua grup keturunan. Dua spesies dari titik cabang yang sama menggambarkan keterkaitan garis evolusi yang kuat. 

Ada keistimewaan dalam struktur pohon filogeni. Yaitu, jika titik cabangnya diputar, maka informasi evolusinya tidak akan berubah. 

Dilansir dari Lumen Learning, hal tersebut dikarenakan evolusi setiap takson dari titik cabang tidak bergantung pada yang lainnya. Terlihat pada gambar ketika cabang diputar, hal tersebut tidak akan mengubah takson hasil evolusi. 

Kelompok organisme pohon filogeni 

Berdasarkan garis keturunan evolusinya, organisme dalam pohon filogeni dikelompokkan menjadi tiga yaitu grup monofiletik, grup parafiletik, dan grup polifiletik. 

Grup monofiletik 

Grup monofiletik adalah sekelompok organisme dalam takson yang sama dan berasal dari nenek moyang yang sama. Contoh grup monofiletik adalah mamalia, burung, angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup), dan juga serangga. 

Grup parafiletik 

Group parafiletik adalah sekelompok organisme dari nenek moyang yang sama, namun tidak mencakup seluruh organisme dalam takson. Dilansir dari Biology Dictionary, grup parafiletik menunjukkan bahwa beberapa anggota takson telah ditempatkan ke dalam kelompok yang berbeda. 

Contoh grup parafiletik adalah reptilia. Amniota adalah vertebrata berkaki empat yang memiliki telur bercangkang juga berselaput ketuban. Amniota kemudian menghasilkan keturunan berupa reptilia, burung (aves), dan mamalia. 

Beberapa keturunannya berupa tetrapoda bersisik yang dikenal sebagai reptilia. Sementara, dua keturunan lainnya berevolusi menjadi burung dan mamalia. Sehingga, reptil adalah grup parafiletik. 

Grup polifiletik 

Group polifiletik adalah sekelompok makhluk hidup yang memiliki kesamaan sifat namun berasal dari nenek moyang berbeda. Contohnya adalah mamalia laut, mamalia bipedal, pohon, dan vertebrata terbang.