Sebuah synapomorphy adalah karakter yang unik untuk kelompok spesies dan nenek moyang yang mendefinisikan mereka. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani dan berarti “berdasarkan bentuk bersama.”
Synapomorphies memungkinkan mendefinisikan taksa di bidang biologi evolusioner. Oleh karena itu, mereka memiliki nilai interpretatif hanya dalam tingkat taksonomi di mana mereka berbicara. Artinya, mereka relatif.
Mamalia
Synapomorphies adalah karakter turunan yang menentukan titik divergensi di mana takson mengikuti jalur evolusi yang berbeda dari takson saudara. Synapomorphy adalah homologi antara spesies dari takson yang sama yang berbagi itu.
Kelenjar susu, misalnya, adalah sinapomorfi mamalia, yang mereka definisikan. Ini adalah karakter yang dimiliki oleh semua anggota kelas Mamalia, yang dianggap monofiletik. Artinya, semua anggotanya memiliki asal yang sama, dan tidak ada yang berada di luar takson yang didefinisikan demikian.
Synapomorphy adalah istilah yang digunakan oleh sekolah cladistic biologi sistematis. Menurut ini, semua makhluk hidup dapat diklasifikasikan berdasarkan karakteristik turunannya. Selain itu, dari analisis ini sejarah evolusi spesies dan hubungan kekerabatan di antara mereka juga dapat dipertimbangkan.
Indeks artikel
Utilitas synapomorphies dalam analisis evolusi
Hanya synapomorphies yang mendefinisikan monophyly dari takson yang diberikan. Meskipun beberapa spesies tampaknya tidak menunjukkan keberadaan karakter, ada dua cara untuk menafsirkannya.
Terkadang, dalam lintasan evolusi yang unik dan spesifik kelompok, karakter hilang secara sekunder. Artinya, spesies atau kelompok spesies berasal dari nenek moyang yang memiliki kesamaan karakter.
Kasus klasik adalah cetacea yang, meskipun mamalia, tidak memiliki rambut. Rambut adalah sinapomorfi lain dari mamalia.
Alasan kedua adalah munculnya perubahan karakter tahap lanjut dalam kelompok yang tampaknya tidak memilikinya. Artinya, mereka menyajikan sinapomorfi yang dimodifikasi. Ini adalah kasus pengurangan sayap belakang yang berubah menjadi halter pada serangga kelas Diptera.
lintasan unik
Bagaimanapun, synapomorphies adalah karakter yang digunakan untuk mendefinisikan kelompok studi evolusioner dalam kladistik. Untuk dianggap demikian, sinapomorfi harus dihasilkan dari lintasan yang unik.
Artinya, rangkaian mutasi yang kompleks (pada semua tingkat dan semua jenis) yang menyebabkan kemunculannya pada leluhur dan keturunannya hanya terjadi satu kali.
Jika kelompok lain tampaknya menunjukkan karakter, dapat dianalisis jika yang diamati bukan analogi, melainkan homologi. Artinya, dua kelompok yang berbeda mungkin telah mencapai karakter yang sama dengan cara yang berbeda. Inilah yang dalam biologi evolusi disebut homoplasia.
Karakter leluhur
Akhirnya, simplesiomorphies mewakili karakter leluhur. Artinya, mereka yang dimiliki oleh dua taksa terkait oleh nenek moyang yang sama. Synapomorphies jelas memisahkan kedua taksa dan mendefinisikannya seperti itu (yaitu, berbeda).
Contoh sinapomorfi
Contoh-contoh yang akan kita berikan nanti menyangkut dua kelompok besar makhluk hidup. Namun, synapomorphies dapat ditemukan pada setiap tingkat skala hierarkis klasifikasi makhluk hidup.
Artinya, setiap takson didefinisikan seperti itu secara tepat karena setidaknya ada satu sinapomorfi yang mendefinisikannya.
Chordata
Chordata adalah sekelompok hewan (dengan peringkat filum) yang ditandai dengan menghadirkan notochord atau tali punggung di beberapa titik dalam perkembangannya.
Mereka menghadirkan banyak kemajuan evolusioner dan pada dasarnya mampu menjajah semua habitat yang tersedia di planet ini.
Kelompok chordata terbesar adalah kelas Vertebrata. Chordata memiliki karakter unik atau eksklusif (synapomorphies) yang mendefinisikannya, termasuk:
– Adanya tali punggung antara saluran pencernaan dan saraf.
– Adanya tabung saraf dorsal.
– Otot longitudinal segmental.
– Lubang faring.
– Endostyle (tunikata, amfioks, larva lamprey): karakter homolog lanjut adalah kelenjar tiroid pada vertebrata .
– Ekor pasca-anal.
Banyak dari synapomorphies ini memunculkan spesialisasi evolusi yang unik dalam kelompok hewan ini. Notochord, misalnya, memunculkan kolom vertebral pada vertebrata.
spermatofit
Spermatophytes mewakili kelompok monofiletik tanaman vaskular yang mencakup semua yang menghasilkan biji.
Oleh karena itu, sinapomorfi yang mendefinisikan kelompok adalah produksi biji, bukan keberadaan sistem vaskular, karena tanaman tanpa biji lainnya juga memilikinya. Artinya, setiap tumbuhan berbiji bersifat vaskuler, tetapi tidak setiap tumbuhan vaskuler menghasilkan biji.
Ini adalah kelompok tumbuhan dengan keanekaragaman hayati terbesar, distribusi geografis paling luas, dan adaptasi ekologi paling sukses. Di antara synapomorphies tanaman biji kita menemukan:
– Produksi benih.
– Produksi xilem “sekunder”, setidaknya secara nenek moyang.
– Percabangan aksila.
Spermatophyta, pada gilirannya, dibagi menjadi dua kelompok monofiletik besar: gymnospermae, dan angiospermae atau tanaman berbunga. Masing-masing dari mereka menyajikan synapomorphies umum untuk spesies yang terdiri dari mereka.
Sinapomorfi molekuler
Seharusnya tidak dipahami bahwa semua synapomorphy adalah morfologis, struktural atau fungsional. Artinya, tidak semua hubungan kekerabatan terjalin melalui fenotipe. Sebaliknya, sistematika molekuler dan evolusi molekuler telah menunjukkan kekuatan penyelesaian dari urutan makromolekul biologis.
Ini terutama benar berkat kemajuan teknik pengurutan DNA yang semakin kuat dan mudah diakses. Analisis urutan DNA dan protein telah sepenuhnya merevolusi pandangan kita tentang hubungan kekerabatan antar spesies. Bahkan, mereka telah memberikan topologi baru untuk pohon kehidupan itu sendiri.
Jika kita membandingkan urutan nukleotida gen tertentu antara spesies yang berbeda, kita juga dapat menemukan sinapomorfi. Urutan asam amino protein juga dapat memberikan informasi ini.
Ini telah terbukti sangat berguna dalam studi sistematika, filogeni, dan evolusi. Faktanya, saat ini setiap proposal untuk hubungan kekerabatan filogenetik, deskripsi spesies, lintasan evolusi, dll., harus didukung oleh data molekuler.
Visi integratif dan multidisiplin ini telah memperjelas banyak keraguan bahwa morfologi sederhana dan catatan fosil tidak memungkinkan pemecahan di masa lalu.
Referensi
- Hall, BK (2003) Keturunan dengan modifikasi: kesatuan yang mendasari homologi dan homoplasy seperti yang terlihat melalui analisis perkembangan dan evolusi. Tinjauan Biologis dari Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
- Hall, BK (2007) Homoplasy dan homologi: dikotomi atau kontinum? Jurnal Evolusi Manusia, 52: 473-479.
- Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Cladistics dari Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
- Halaman, RDM, Holmes, EC (1998). Evolusi molekuler: pendekatan filogenetik. Blackwell Publishing Ltd.
- Scotland, RW (2010) Deep homologi: pandangan dari sistematika. BioEssay, 32: 438-449.
