Materi Iktioplankton - Filogenetik ikan (PIM 3146; 2/0)

Filogenetik Systematik Klasifikasi Filogenetik ikan Filogenetik Systematik Klasifikasi

Ontogenik vs filogenetik Ontogenik: mempelajari perkembangan organisme sejak aktivasi hingga berhenti berkembang (tumbuh + tambah) Filogenetik: mempelajari perkembangan evolusi organisme, menjelaskan dan merekonstruksi bentuk hubungan genetik seluruh anggota spesies atau taksa yang lebih tinggi. Evolusi prosesnya berlangsung tidak random, namun teratur. Skala waktu evolusi dapat dihitung. Skala waktu embriologi dapat dihitung. Rekapitulasi dapat diformulasikan. Recapitulasi: perkembangan embrionik yang berulang dari generasi ke generasi berikutnya.

Ontogeni dan filogeni Ontogeni Dimulai dengan angka 120, dibagi dengan Ö6, hasilnya dibagi dengan Ö6, diulang prosesnya 10 kali, kemudian akan diperoleh duabelas periode ontogeni. Rekapitulasi Kuadrat waktu ontogenik = 288,000 ¸ waktu filogenik . Filogeni Dimulai dengan 120, dikalikan dengan 6, hasilnya dikalikan dengan 6, diulang prosesnya 10 kali, kemudian akan diperoleh duabelas periode filogeni.

filogeni Haeckel mengajukan teori “ontogeni recapitulasi filogeni”, apabila filogeni dapat dibagi 12 periode maka ontogeni juga dapat dibagi dalam 12 periode. Oi2 = 288.000 ÷ Pi Kuadrat waktu ontogeni = 288.000 ÷ waktu filogeni

ONTOGENI Perkembangan manusia dapat dibagi dalam enam periode, misalnya dari umur maksimum 120 dibagi 6. Usia maksimum manusia tertua ≈ 120 th. Umur ini kalau dibagi dalam 6 periode akan menghasilkan tabel seperti berikut. periode 120 ÷ 6= 20 120 tahun 20÷6= 3,3 20 tahun 3,3 ÷6= (3,3x12) ÷6 6,6 bulan 3,3 tahun 6,6÷6= 1,1 bulan 1,1 ÷6= (1,1x30) ÷6 5,5 hari 5,5÷6= (5,5x24) ÷6 22,2 jam

Ontogeni dan filogeni Apabila diinginkan dalam 12 periode perkembangan, maka umur maksimum 120 dibagi √6, hasil nya seperti tabel berikut Periode Umur Ontogeni Filogeni Tahun   120 tahun 20 12 49 tahun Profesor Fisika nuklir 120 11 20 tahun Universitas Sain 720 10 8,2 tahun Membaca dan menulis Tulisan pertama 4,320 9 3,3 tahun Menggambar 25,920 8 16,2 bulan Berdoa Ritme keagamaan 155,520

Ontogeni dan filogeni Periode Umur Ontogeni Filogeni Tahun 7 6,6 bulan Lahir Homo erectus 933,120 6 2,7 bulan Janin Homo habilis 5,598,720 5 1,1 bulan Embryo Kera 33,592,820 4 13,6 hari Jantung 4 ruang Mamalia, burung 201,553,920 3 5,5 hari Blastocyst, coelom Hydra, coelenterata 1,209,323,520 2 54,4 jam Zygote, morula Protista, cell cluster 7,255,941,120 1 22,2 jam Ibu & ayah Langit & bumi 43,533,646,720

Tahapan kejadian pada evolusi Hitungan waktu Arti Catatan waktu Bukti 1 43.535.646.720 Ruang dan masa 20.000.000.000 Bermula dari atom 2 7.255.941.120 Kehidupan 3.000.000.000 Fosil primitif sedikit 3 1.209.323.520 perkawinan 1.000.000.000 Seaweed 4 201.553.920 Keibuan /perawatan 180.000.000 Burung dan mamalia 5 33.592.320 Kekeluargaan 35.000.000 Fosil kera pertama 6 5.598.720 Manusia 3.500.000 Alat buatan tertua

Tahapan kejadian pada evolusi Hitungan waktu Arti Catatan waktu Bukti 7 933.120 Pondok 300.000 Pondok ......kapak tangan 8 155.520 Ritual agama 70.000 BC. Kuburan ....tombak 9 25.920 Perburuan 7.000 BC. Pertanian . Busur& panah 10 4.320 Kerajaan, pajax 2172 BC. Ketapel, kereta perang 11 120 x 6 = 720 Kebangkitan ilmu 1326 AD. Senjata api (cannon) 12 120 Bom atom 1945 AD. Bom Atom

Sistematika ikan Bagaimana sistematik bekerja?? Study tentang keragaman ikan dan hubungan evolusi seluruh populasi, spesies dan taxa yang lebih tinggi

Persentase komposisi tiap golongan (vertebrata=54711; pisces=27977)

Sistematik Mengembangkan pengertian bentuk keragaman dalam konteks teori evolosi dan ekologi Kecenderungan sebaran spasial suatu spesies Kecenderungan timbulnya/kepunahan suatu group evolusi Beberapa pertanyaan simpel: Apa yang menyebabkan keragaman ikan lebih tinggi pada ekosistem koral daripada waduk? Apa yang menyebabkan Cypriniforms, siluriforms melimpah? Faktor apa saja yang menyebabkan ikan purba di laut Monado (Latimeria monadoensis) masih hidup, ikan purba di lembah sungai Mississipi (bowfin, gar, paddlefish, dsb.) masih banyak ditemukan? Apa hubungan evolusi (phylogenetik) antara lele dan gabus?

Subdisiplin dalam Sistematik Taxonomi - teori dan praktek dalam menjelaskan, mengidentifikasi dan mengklasifikasi taksa (group-group pada hubungan filogenetik organisma) Nomenklatur - penamaan pada group taksonomi Klasifikasi – pengorganisasian taksa kedalam groupnya

Fokus Sistematik pada Spesies Secara historis, penekanan lebih banyak pada tingkat spesies suatu klasifikasi: Pengelompokan organisme yang dapat bereproduksi dan menghasilkan anakan yang baik Sekarang, penekanan hingga level dibawah spesies undang-undang perlindungan terhadap spesies hampir punah (Endangered Species Act) Penerapan terhadap spesies yang merupakan bagian dari populasi yang dapat melakukan interbreeding ketika dewasa

Konsep Spesies Morfologis (Linnaeus): group terkecil dari individu yang dapat dibedakan secara jelas dan terpisah dari kelompok lainnya Seringkali terjadi misklasifikasi karena pengelompokan berdasarkan perbedaan antar individu yang menjaga karakter antar dan inter group inbreeding Semata-mata tergantung perbedaan morfologis hasil pengamatan Biologis (Mayr): group populasi suatu individu yang memiliki kemiripan bentuk dan fungsi dan secara reproduksi terisolasi dengan populasi lain Definisi secara konvensional hingga akhir tahun 1980-an Termasuk informasi genetis Mengesampingkan hibridisasi Tergantung pada isolasi geografis untuk mencapai status spesies.

Konsep Spesies Evolusioner: sebuah populasi atau group populasi yang memiliki kesamaan garis evolusi dan kecenderungan historis Dikenali perbedaannya secara genetis dan morfologis Sangat sulit menetapkan “garis evolusi” Seberapa besar keragaman yang ada dalam kesamaan garis evolusi? Filogenetis: unit biologi terkecil yang sesuai untuk analisis filogenetis (proses-proses laju penurunan karakter sebagai karakter moyang atau turunan, kemudian pengelompokan berdasarkan kesamaan sifat) Tidak menduga cara spesiasi Tidak berubah-ubah Sepenuhnya tergantung hasil analisis filogenetic

Konsep Spesies Kegunaan setiap konsep tergantung pada penggunaan – untuk undang-undang perlindungan spesies hampir punah, menggunakan bukti sebanyak mungkin: Morfologi, fisiologi, tingkah laku Geografis Sejarah hidup dan perkembangan Habitat dan ekologi makanan Filogenetis Garis evolusiner

Pendekatan klasifikasi Secara filosofis ada 3 kelompok wilayah sistematik : cladistik atau sistematik filogenetik, fenetik atau taksonomi numerik, dan sistimatik evolusioner

Menentukan hubungan antar Taksa Tradisional: grade primitive ke advanced, hubungan group berdasarkan pada sejumlah karakter yang seringkali berubah-ubah, mengembangkan model berdasarkan jumlah data yang terbatas. Hubungan evolusi digambarkan dalam bentuk diagram pohon yang dinamakan filogram. Contoh: Tradisional : memperlakukan fosil buaya dan burung modern memiliki garis evolusi yg terpisah berdasarkan temuan fosilnya terdapat gap waktu. Kladistik: memperlakukan buaya dan burung memiliki garis evolusi yg sama sehingga secara tegas memasukkan dalam monofiletik group Archosauria.

Menentukan hubungan antar Taksa Phenetics: pendekatan statistik multivariate : Memasang daftar karakter sebagai operational taxonomic unit (OUT). Menggunakan banyak karakter dan sampel. Menetapkan derajat kesamaan seluruh group berdasarkan jumlah kesamaan karakter Mengabaikan hubungan evolusi suatu group (convergen ) dapat diletakkan pada garis evolusi terpisah kedalam takson tunggal fenetik disajikan dalam grafik yang disebut fenogram Spesies yang OTU nya semakin dekat maka kekerabatannya semakin kuat

Menentukan hubungan antar Taksa Filogenetik (Kladistik): Memasang daftar karakter Mengklasifikasikan setiap group taksonomi berdasarkan ada atau tidak adanya setiap karakter Menetapkan derajat kesamaan seluruh group berdasarkan kesamaan karakter dan keunikan karakter Kesamaan karakter = karakter yang plesiomorpik (primitif) Karakter unik = karakter apomorpik (modern) Kesamaan karakter unik = karakter sinapomorpik Group taksa yang monopiletik (common origin) = clade

Kladogram Hubungan filogenetik dijelaskan dalam kladogram – cabang merupakan representasi hubungan evolusi seluruh anggota taksa berdasarkan kesamaan karakter

Spesiasi Bagaimana populasi menjadi spesies yang terpisah? Proses dimana aliran gen antar saudara dalam populasi berkurang sangat nyata yang menyebabkan masing-masing menjadi berbeda garis evolusinya. Allopatrik (terisolasi secara geografik) Non-allopatrik (tanpa isolasi geografik)

Spesiasi Spesiasi Alopatrik (isolasi geografik) : Vicariant - populasi yang sangat besar secara geograpis terisolasi (kejadian inbreeding kecil) (United States) Founder – populasi yang kecil secara geografis terisolasi dan kemudian secara reproduksi terisolasi malalui inbreeding, seleksi, aliran gen (Gilligan’s Island) Reinforcement – semula terisolasi kemudian diikuti simpatri, namun terjadi seleksi terhadap hibridnya.

Spesiasi Non-allopatrik (tanpa isolasi geograpik) Simpatrik –tiap spesies diantara sebaran geogafik berevolusi , tetapi beradaptasi pada habitat yang berbeda. Parapatrik- tiap spesies dalam habitat yang terbatas berevolusi memotong zona kontak yang sempit- kesempatan percampuran dengan spesies lain sangat kecil

Pengertian “spesies” Kelompok makhluk hidup yang berbeda terhadap lainnya, secara = morfologi, behavior, fisiologi, ekologi Secara reproduksi terisolasi Sistem perkawinan dan sistem pengenalan pasangan sangat penting sebagai penggerak isolasi.

Karakter taksonomis Karakter yang diperlukan untuk membedakan taksa dan keterkaitannya antar taksa Karakter merupakan variasi struktur homolog yang digunakan sebagai penciri dari taksa Karakter dapat dikelompokkan dalam beberapa jenis: karakter meristik, karakter morfometrik dan karakter anatomik

Karakter meristik Semula menggunakan bagian tubuh tertentu, misalnya myomer (sekat tubuh), misalnya jumlah vertebra, jumlah duri keras dan lunak pada sirip Sekarang menggunakan semua bagian tubuh yang bisa dihitung, termasuk jumlah sisik, tapis insang, barbel/sungut, lobang dikepala Karakter yang digunakan sangat penting, biasanya peneliti lain akan menghasilkan jumlah yang sama. Keadaan karakter: umumnya stabil, terjadi beberapa perubahan. Karakter meristik lebih mudah dilakukan uji statistik, bisa membandingkan dengan populasi lain dengan sedikit upaya

Karakater morfometrik Karakter yang dapat diukur, misalnya panjang badan, panjang kepala, diameter mata dan perbandingan antar karakter Beberapa karakter sangat variatif, berubah sesuai perkembangan/umur Analisis perbedaan populasi lebih rumit daripada karakter meristik

Karakter anatomis Karakter lain Karakter pada anatomi tubuh yang keras : tulang (osteology) , maupun lunak : organ dalam (usus, lambung), peredaran darah, saraf. Membutuhkan sampel lebih sedikit Karakter lain Karakter yang pasti sebagai pembeda dengan taksa lain: warna, pola warna (bergaris, berbintik) Karakter fotopor, organ seks (gonopodium, clasper) Teknik molekular (analisis DNA inti atau mitokondria) Karakter tingkah laku dan fisiologis

Tahapan dalam klasifikasi Level alfa () : deskripsi tingkat spesies Level beta () : penyusunan spesies kedalam sistem klasifikasi Level gama : analisis variasi infraspesifik dan studi evolusi

Unit klasifikasi Sistematik menggunakan banyak unit untuk menunjukkan hubungan antar level Klasifikasi merinci genera dari kelompok besar semakin kecil hingga unit terkecil, mulai dari kategori: Domain, Kingdom, Phylum, Class, Order, Family, Genus, Species. Contoh untuk ikan tuna Thunnus alalunga

Kode internasional penamaan hewan (International Code of Zoological Nomenclature) Aturan tentang penamaan hewan , berkaitan dengan jenis publikasi, authorship, nama ilmiah baru, jenis taksa Berdasarkan prinsip prioritas, yang menyatakan lebih dulu adalah yang valid sebagai author ICZN mengatur interpretasi dan penamaan hewan, anggotanya para ahli dibidangnya. Identifikasi Spesies dan subspesies berdasarkan spesimen Spesimen harus disimpan secara baik dan benar di musium untuk dapat digunakan oleh peneliti lain

Kode internasional penamaan hewan (International Code of Zoological Nomenclature) Spesimen utama (primary type) meliputi holotype (spesimen tunggal) yang digunakan untuk mendeskripsikan spesies baru, maupun lectotype yang merupakan spesimen berikutnya yang dipilih dari banyak spesimen (syntype). Spesimen neotype yaitu penggantian spesimen utama yang dibolehkan bila ada alasan kuat, misalnya primary type rusak, hilang atau faktor lain misalnya permasalahan penamaan masih rumit yang hanya bisa diselesaikan oleh spesimen neotype Spesimen kedua (scondary type) meliputi paratype yaitu sp tambahan yang digunakan untuk mendeskripsikan sp baru , maupun paralectotype yaitu spesimen lainnya dari syntype. Spesimen topotype , yang diambil dari tempat yang sama dengan spesimen primary type , harus dikoleksi untuk melihat variabilitas

Selamat belajar