PRAKTIKUM SISTEMATIK HEWAN (35 menit, 20

Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
PRAKTIKUM SISTEMATIK HEWAN
(35 menit, 20 poin)
I. PENDAHULUAN
Pada tes praktikum ini, anda diberi tugas untuk membuat pohon filogenetik dari enam
spesies serangga menggunakan metode Unweighted Pair Group Method with Arithmetic
mean (UPGMA). Tugas yang harus anda selesaikan terdiri dari TIGA tugas.
Hati-hati. Jangan sampai merusak tubuh spesimen lalat. Jika anda MERUSAK
akan diberi HUKUMAN dengan PENGURANGAN 50% dari NILAI yang anda
peroleh. Spesimen serangga dapat diamati TANPA harus MENGELUARKANNYA
dari vial. Untuk menghindari rusaknya bagian tubuh serangga, gunakan
kuas
yang disediakan dalam proses karakterisasi.
Setelah proses karakterisasi selesai, kembalikan spesimen ke vial asal. Bila
TERTUKAR, akan diberi HUKUMAN dengan PENGURANGAN 50% dari NILAI
yang anda peroleh.
II. ALAT DAN BAHAN
Taksa serangga : 6 lalat (Diptera) yaitu A, B, C, D, E dan F.
Bahan serangga :
Kuas dan 6 specimen serangga kering berlabel A - F dalam vial.
Alat-alat eksperimen :
Stereomikroskop binokuler (20X) dan kuas
III. TUGAS
TUGAS 1. (Nilai 9)
Keberadaan karakter spesimen serangga tertera di dalam Tabel 1. Amati dengan seksama
karakter morfologi dari spesimen lalat dengan mata telanjang dan dengan mikroskop.
LENGKAPI Matriks Data 1 dengan mengisi angka “1” jika karakter (1-15) dimiliki oleh
specimen dan angka “0” jika tidak dimiliki oleh spesimen. Gunakan gambar sebagai acuan untuk
bagian-bagian tubuh Diptera. Masukkan hasil pengamatan anda di lembar jawaban.
1
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
Gambar 1. Morfologi Diptera
A. Seluruh bagian tubuh lalat
B. Bagian-bagian pada kepala lalat
C. Bagian-bagian pada dada lalat dilihat
dari samping
D. Bagian-bagian pada dada lalat dilihat
dari atas
E. Bagian-bagian pada sayap lalat
F. Bagian-bagian pada kaki lalat
Tabel 1. Karakter pada spesimen lalat.
No.
Karakter (K)
1.
Terdapat Ocelli pada kepala
2.
Antena flagellum dengan lebih dari 4 segmen
3.
Sayap sempit
4.
Vena A1+CuA2 mencapai tepi sayap
5.
Antena pendek, kurang lebih sepanjang kepala
6.
Terdapat sisik pada sayap
7.
Coxa saling berdekatan, badan tidak pipih
2
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
Karakter (K)
8.
Terdapat rambut kecil pada hypopeura, pteropleura, atau keduanya
9.
Rs pada sayap bercabang 2 atau tidak bercabang
10.
Terdapat frontal suture pada muka
11.
Terdapat Calyptera besar pada sayap
12.
Arista plumose melebihi basal half
13
Vena Cu2 + 2A melebihi 1/2 panjang sayap
14.
Tidak terdapat rambut-rambut halus pada permukaan ventral dari Scutellum
15.
Sayap memiliki pola-pola warna
Berdasarkan karakter morfologi diatas. Lengkapi matriks data di LEMBAR JAWABAN
anda. Matriks terdiri atas 6 X 15 sel.
Matriks Data 1.
Karakter
Taksa
A
B
C
D
E
F
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
K10
K11
K12
K13
K14
1
1
1
0
1
1
TUGAS 2. (Nilai 3)
Buatlah suatu matriks ketidaksamaan di antara semua pasangan taksa yang mungkin dari
Matriks Data I yang telah anda lengkapi. “Nilai ketidaksamaan” (Dij) antara takson i dan
j adalah jumlah dari karakter (K), dimana karakter i tidak sama dengan karakter j (Ki ≠ Kj).
Dari Data Matriks 1, hitung “Nilai ketidaksamaan” dan isi pada Matriks
Ketidaksamaan di lembar jawaban.
Contoh : ketidaksamaan karakter antara taksa A dan B adalah 9 (A/B : Dab = 9), antara C
dan D adalah 4, dan antara E dan F adalah 1.
Lengkapi matrik ketidaksamaan ini pada sel yang TIDAK diarsir.
3
K15
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
Dij
B
C
D
E
F
A
9
B
C
D
E
F
4
1
TUGAS 3. (Nilai 8)
Buatlah pohon filogenetik berdasarkan algoritma UPGMA dengan menggunakan
matrik ketidaksamaan pasangan yang telah anda buat. Selama proses pembentukan,
anda diminta untuk membuat kelompok kluster dari taksa (dari kelompok kluster kecil
ke besar). Gunakan matriks ketidaksamaan dan fenogram hingga tercipta kluster akhir.
Urutan ‘pengklusteran’ : 1) ambil nilai Dij terkecil. 2) gabungkan ke 2 spesies manjadi
1 kluster, 3) Hitung jarak baru dari kluster tersebut terhadap takson lain k, dengan
menggunakan metoda UPGMA. Jarak baru didefinisikan sebagai
D(k(ij)) = ½
((D(k(i))+ D(k(j), Ulangi proses pengklasteran 1) s/d 3) untuk menciptakan kluster
baru. Proses ini harus dilakukan secara kontinu hingga tercipta kluster tunggal untuk
seluruh kelompok.
Kluster 1 mengelompokkan E dan F menjadi satu kluster.
TUGAS 3.1
4
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
Untuk membuat kluster berikutnya, Anda diminta untuk membuat matriks
ketidaksamaan yang memasangkan taksa (E,F), A, B, C, dan D. Masukkan hasil
perhitungan di lembar jawaban. Dari hasil perhitungan ketidaksamaan tersebut, buatlah
kluster yang ke-dua.
Dij
B
C
D
(E,F)
A
B
C
D
(E,F)
TUGAS 3.2
Dengan cara yang sama, buatlah matriks ketidaksamaan yang memasangkan taksa-taksa
yang tersisa hingga diperoleh pohon filogeni yang tepat. Catat semua perhitungan anda
di lembar jawaban. Catatan: terdapat dua kemungkinan pohon filogeni akhir yang tepat
menggambarkan kekerabatan dari keenam taksa serangga di atas dan Anda hanya
diminta untuk menghasilkan salah satu dari pohon filogeni tersebut.
5
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
6
Seleksi Calon Peserta IBO 2011
Olimpiade Sains Nasional 2010
7