HUBUNGAN KEKERABATAN Telaah Hubungan Kekerabatan Tumbuhan Telaah hubungan kekerabatan diperlukan dalam taksonomi tumbuhan guna melihat jauh dekatnya hubungan kekerabatan diantara masing-masing spesies. Hubungan kekerabatan diantara spesies dikelompokkan atas tiga yaitu kekerabatan fenetik, kekerabatan filogenetik dan kekerabatan kladistik. Istilah fenetik diperkenalkan oleh Cain dan Horison tahun 1960 guna menunjukkan hubungan kekerabatan diantara makhluk hidup yang didasarkan atas jumlah derajat persamaan yang ada berdasarkan data morfologinya dengan menggunakan semua ciri yang sama, dan ciri taksonomi tersebut dengan diberi dan tanpa diberi bobot. Makin besar persamaan diantara makhluk hidup, makin dekatlah hubungan yang ada, dan semakin kecillah perbedaannya dengan nenek moyang (Rideng, 1989:41). Campbell dkk (2003:80) mengemukakan pendapat mengenai kekerabatan Fenetika yaitu membandingkan sebanyak mungkin karakteristik anatomi dan tidak membedakan homologi dari analogi. sedangkan filogenetik yaitu menentukan hubungan kekerabatan berdasarkan perbandingan spesies masa lalu dengan spesies modern. Filogenetik berasal dari kata filogeni, yang berarti perkembangan sejarah garisgaris arah evolusi dalam suatu golongan makhluk hidup. Jadi dapat diartikan sebagai asal dan evolusi suatu takson. Klasifikasi filogenetik (filetik) menekan keeratan hubungan nenek moyang satu takson dengan lainnya, berdasarkan arah evolusi ciri morfologi yang ada, para ahli menentukan mana yang primitif dan yang lebih maju atau derivatnya (Lovelles, 1989: 24 ). Hasanuddin (2005:33) menyatakan bahwa, “Sifat filetik (Filogenetik = ontogenesis), merupakan sifat yang mencerminkan bukti filogeni kelompok dan perkembangan organisme yang dibedakan atas sifat homolog dan analog. Sedangkan sifat fenetik merupakan sifat yang dipilih hanya yang tampak. Sifat yang dipilih yaitu satuan (unit) sifatnya. Setiap sifat diberi bobot yang sama atau tidak diberi”. Kekerabatan kladistik menggambarkan adanya hubungan kekerabatan yang disimpulkan dari percabangan filogenetik. Oleh karena kekerabatan filogenetik melihat sifat homolog dan analog dari perkembangan organisme secara evolusi, hal ini menyulitkan penelitian untuk mendapatkan fosil tumbuhan zaman dahulu. Contoh mengkaji hubungan jauh dekatnya kekerabatan diantara spesies familia Cucurbitaceae digunakan kekerabatan fenetik yang didasarkan pada data morfologi organ tumbuhan. Data morfologi membantu setiap jenjang pada hirarki taksonomi, yaitu dari tingkat varietas sampai ke tingkat divisi. Data morfologi juga memberikan gambaran hubungan yang jelas antara faktor genetika dan evolusi, serta memberikan petunjuk cara-cara tumbuhan mengadaptasikan dirinya. Misalnya familia Cucurbitaceae sangat jelas ditentukan oleh bentuk morfologinya dengan melihat adanya sulur pada semua anggota familia ini. Penentuan hubungan kekerabatan fenetis antara takson dapat dilakukan dengan cara kualitatif dan kuantitatif. Untuk kualitatif ditentukan dengan cara membandingkan persamaan dan perbedaan ciri yang dimiliki dengan masing-masing takson. Untuk pendekatan kuantitatif dianalisis secara statistik dengan bantuan computer (Tjitrosoepomo, 2005:45). 1 Penggunaan Jarak Taksonomi untuk Menentukan Hubungan Kekerabatan Hubungan kekerabatan antar species tumbuhan dapat dianalisis untuk menentukan sejauh mana kemiripannya dengan cara menghitung koefesien korelasi, indeks kemiripan, jarak taksonomi, dan analisis cluster. Secara umum semua cara pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui kemiripan antar species tanaman yang dibandingkan berdasarkan sejumlah karakter. Menurut Tursina (1998:34) “Diantara keempat analisis untuk penentuan kemiripan, maka perhitungan dengan jarak taksonomi lebih menunjukkan dekat dan jauhnya hubungan kekerabatan antar species tanaman. Hal ini didasarkan karena cara perhitungan dengan jarak taksonomi lebih sederhana, hanya menggunakan selisih organ tanaman antara dua species tanaman yang diamati”. Kekerabatan Fenetik Kekerabatan yang didasarkan dari morfologi disebut fenetik (bahasa Yunani phainein, “yang terlihat”, yang mendasarkan keseluruhan kedekatan taksonomik atas dasar kemiripan dan perbedaan yang dapat terukur, dengan membandingkan sebanyak mungkin karakterikstik anatomi (Campbell, 2003:80). Kekerabatan fenetik merupakan kekerabatan yang didasarkan pada persamaan dan perbedaan ciri yang tampak pada takson. Jenis (Species) Unit suatu takson disebut dengan istilah “jenis” atau “species”, yaitu kemampuan untuk mengadakan perkawinan satu sama lain dengan menghasilkan keturunan yang fertil (subur) dan secara reproduktif terasing dari kelompok serupa yang lain. Menurut kriteria anatomi, yaitu terdapatnya jumlah dan susunan kromosom yang sama dan aspek distribusi geografinya ialah terdapatnya dalam suatu daerah distribusi (Tjitrosoepomo, 2005:59). Suku (Familia/Family) Familia tumbuhan atau dalam bahasa Indonesia disebut suku ditandai dengan akhiran ceae- merupakan suatu kategori yang ukurannya sangat bervariasi dari yang sangat kecil hanya terdiri atas satu marga dan beberapa jenis saja, ada yang sangat besar terdiri atas puluhan marga dan ratusan jenis. Lovelles (1989:180), menyebutkan bahwa “Berbagai marga yang tergabung dalam satu suku (familia) memiliki sejumlah karakter yang sangat mendasar yang membedakannya dari marga yang termasuk ke dalam suku lain”. Cucurbitaceae Cucurbitaceae atau familia timun-timunan merupakan salah satu familia tumbuhan yang didominasi oleh jenis sayuran dan buah-buahan, yang menghasilkan zat alkaloid berupa triterpenoid tetrasiklik yang disebut cucurbitasin yang berguna sebagai zat anti kanker (Novica Ardiyani, 2007). 2 Klasifikasi Cucurbitaceae Menurut Dasuki (1991:91) Klasifikasi dari familia Cucurbitaceae adalah : Kingdom : Plantae Divisio : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : 1. Cucumis 2. Citrullus 5. Cucurbita 6. Lagenaria 7. Luffa 8. Momordica 9. Sechium Species :1. Cucumis melo L (melon, blewah), buah dimakan. 2. Citrullus lunatus (Thunb.) Mansf. (semangka), buah dimakan 3. Cucurbita moschata (Duch.) Poir. (labu besar), buah dimakan. 4. Lagenaria siceraria (Molina) Standley (labu air),buah dimakan. 5. Luffa acutangula (L.) Roxb. (gambas), buah muda dimakan. 6. Momordica charantia L. (pare, paria), buah dimakan, daun: obat. 7. Sechium edule (Jacq.) Swartz (labu siam), buah dimakan. Cucurbita moschata (labu tanah) Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotiledonae Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : Cucurbita Species : Cucurbita moschata (Duch.) ex. Poir. (Subahar, 2004:5) Citrullus vulgaris (semangka) Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotiledonae Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : Citrullus Species : Citrullus vulgaris Schard. (Steenis 1978: 408) 3 . Cucumis melo (timun suri) Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotiledonae Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : Cucumis Species : Cucumis melo L. (Dasuki, 1991:91) .Lagenaria siceraria (labu air) Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Ordo Familia Genus Species : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotiledonae : Cucurbitales : Cucurbitaceae : Lagenaria : Lagenaria siceraria (Molina) Standley. (Dasuki, 1991:91) Luffa acutangula (gambas) Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotiledonae Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : Luffa Species : Luffa acutangula (L.) Roxb. (Dasuki, 1999:91) 4 Momordica charantia (pare) Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Ordo Familia Genus Species : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotiledonae : Cucurbitales : Cucurbitaceae : Momordica : Momordica charantia L. (Subahar, 2004:5 ) Sechium edule (labu jipang) Kingdom : Plantae Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Dicotiledonae Ordo : Cucurbitales Familia : Cucurbitaceae Genus : Sechium Species : Sechium edule (Jacq.) Swartz. (Backer and Van Den Brink, 1968) Pengukuran Kemiripan Untuk penentuan kemiripan dapat dilakukan dengan cara: Pengumpulan Spesimen Pengumpulan specimen dilakukan dengan menggunakan sistem STO (Satuan Taksonomi Operasional). Pemilihan Ciri Morfologi Setiap Satuan Taksononomi Operasional (STO) dipilih ciri morfologi sebanyak 50 ciri. Kemudian dinyatakan dengan angka yang memberikan suatu gambaran terhadap ciri morfologi tersebut. Gambaran tentang ciri pada STO dapat dinyatakan secara sederhana, yaitu dengan angka (0) bila ciri morfologi tersebut tidak ada, angka (1) diberikan bila ciri morfologi yang diamati ada. Hasil pengamatan ciri morfologi untuk seluruh STO lalu disusun dalam bentuk tabel kode data sebagai berikut: 5 Kode Data Pengamatan Ciri Morfologi Batang No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Spesies Ciri A Batang bersifat herba Batang bersifat herba berkayu Batang berbentuk segi empat Batang berbentuk segi lima Warna batang hijau keputihan Permukaan batang berambut Batang tumbuh memanjat Sulur berjumlah 1 Sulur berjumlah 3 Sulur berjumlah 5 Tinggi batang > 5 m Berbau tidak enak Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule B C D E F G D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Kode Data Pengamatan Ciri Morfologi Daun Species No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Ciri Pangkal daun membulat Pangkal daun tumpul Tepi berlekuk menjari Tepi bercangap menjari Tepi berbagi menjari Tepi bergigi Tepi taju bergigi rapat Tepi taju bergigi jarang Ujung runcing Ujung tumpul Permukaan berambut halus Tangkai daun panjang > 15 cm Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule A B C D E F G D E F G D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Kode Data Pengamatan Ciri Morfologi Bunga Species No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Ciri Pancung kelopak bercangap Pancung kelopak berbagi Berbentuk lonceng panjang Mahkota berlekatan Mahkota lepas Mahkota bentuk lonceng Bunga tunggal Bunga berumah dua Warna bunga orange A 6 B C 10. Warna bunga kuning Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Kode Data Pengamatan Ciri Morfologi Buah Species No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Ciri A B C D E F G C D E F G Buah bulat lonjong Buah membulat Buah memajang silindris Permukaan buah muda berbulu Permukaan buah tua berlilin Kulit buah bergaris Kulit buah beralur Permukaan kulit buah tebal Permukaan kulit buah tipis Warna kulit buah muda hijau Warna kulit buah muda hijau keputihan Warna kulit buah tua coklat Warna kulit buah tua hijau keputihan Warna daging buah masak orange Warna daging buah masak putih Tangkai buah > 10 cm Buah dijadikan sayur Buah dijadikan penyegar minuman Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Kode Data Pengamatan Ciri Morfologi Biji Species No 1. 2. 3. 4. Ciri Biji muda berwarna putih Biji tua berwarna coklat Biji tebal Biji bersayap Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule A B D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia 7 Tabel Kode Data Total Ciri Morfologi untuk Organ Tanaman dari Masingmasing Species No 1. 2. 3. 4. 5. Organ Tumbuhan A … … … … … Batang Daun Bunga Buah Biji Total Keterangan: A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule B … … … … … C … … … … … Species D E … … … … … … … … … … F … … … … … G … … … … … D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Teknik pengumpulan data Teknik pengumpulan data yang digunakan yaitu observasi tujuh species familia Cucurbitaceae. Adapun alat bantu yang digunakan untuk dokumentasi yaitu kamera digital sebagai alat untuk mendapatkan gambar masing-masing organ tanaman. Teknik Analisis Data Hubungan kekerabatan antara species dapat dianalisis dengan cara menghitung koefesien korelasi (KK), dan jarak taksonomi (JK). Jauh dekatnya hubungan kekerabatan atau kemiripan antara STO yang dibandingkan dapat dinyatakan dengan jarak taksonomi. Untuk perhitungan jarak taksonomi digunakan rumus yang dikemukakan oleh Sneath dan Sokal (1973:119) di dalam buku Plant Taxonomy karangan Stuessy (1990:76) yaitu : JK = Keterangan : n Xij Xik 2 JK = Jarak Taksonomi Xij = Nilai Ciri Morfologi ke-i pada STO J Xik = Nilai Ciri Morfologi ke-i pada STO K n = Jumlah Nilai Ciri Morfologi yang dipakai Hasil perhitungan tersebut lalu ditabulasikan dalam bentuk matriks. Matriks ini menunjukkan besarnya kemiripan antar species. 8 Matriks Jarak Taksonomi dari Kombinasi Species yang diteliti Species Species A A ... B ... C … D … E … F … G … B … … … … … … … C … … … … … … … D … … … … … … … E … … … … … … … F … … … … … … … G … … … … … … … Keterangan : A : Cucurbita moschata B : Citrullus vulgaris C : Cucumis melo G : Sechium edule D : Lagenaria siceraria E : Luffa acutangula F : Momordica charantia Untuk menentukan tingkat hubungan kekerabatan maka digunakan ketentuan sebagai berikut: 1. Untuk jarak taksonomi <3,00 tergolong dalam kelompok tanaman yang mempunyai hubungan kekerabatan sangat dekat. 2. Untuk jarak taksonomi 3,00-4,00 tergolong dalam kelompok tanaman yang mempunyai hubungan kekerabatan dekat. 3. Untuk jarak taksonomi >4,00 tergolong dalam kelompok tanaman yang mempunyai hubungan kekerabatan jauh. 9
