SYNAPOMORPHY: DEFINISI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

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 pendefinisian taksa dalam 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 takson yang sama yang membaginya.

Kelenjar susu, misalnya, adalah sinapomorfis mamalia, yang mereka definisikan. Ini adalah karakter yang dimiliki oleh semua anggota kelas Mammalia, yang dianggap monofiletik. Dengan kata lain, semua anggotanya memiliki asal yang sama, dan tidak ada yang berada di luar takson yang ditentukan.

Synapomorphy adalah istilah yang digunakan oleh sekolah biologi sistematik cladistic. Menurutnya, semua makhluk hidup dapat diklasifikasikan berdasarkan karakteristik turunannya. Selain itu, dari analisis ini juga dapat dipertimbangkan sejarah evolusi spesies dan hubungan kekerabatan antar spesies.

Utilitas sinapomorfis dalam analisis evolusi

Hanya sinapomorfis yang mendefinisikan monofili dari takson tertentu. Meskipun beberapa spesies tampak tidak menunjukkan keberadaan karakter tersebut, ada dua cara untuk menafsirkannya.

Kadang-kadang, dalam lintasan evolusi yang unik dan spesifik kelompok, karakter hilang dengan cara sekunder. Artinya, spesies atau kelompok spesies berasal dari nenek moyang yang memiliki sifat yang sama.

Kasus klasik adalah cetacea yang, meskipun mamalia, tidak memiliki rambut. Rambut adalah sinapomorfi mamalia lainnya.

Alasan kedua adalah munculnya perubahan karakter tahap lanjut dalam kelompok yang tampaknya tidak memilikinya. Artinya, mereka menyajikan sinapomorfik yang dimodifikasi. Ini adalah kasus pengurangan sayap belakang yang ditransformasikan menjadi halter pada serangga kelas Diptera.

Lintasan yang unik

Bagaimanapun, sinapomorfis adalah karakter yang digunakan untuk mendefinisikan kelompok studi evolusioner dalam kladistik. Untuk dianggap seperti itu, sinapomorfis pasti dihasilkan dari lintasan yang unik.

Yakni, rangkaian mutasi yang kompleks (di semua tingkatan dan jenis) yang menyebabkan kemunculannya pada nenek moyang dan keturunannya hanya terjadi sekali.

Jika ada kelompok lain yang memperlihatkan karakter tersebut, maka dapat dianalisis jika yang diamati bukan analogi melainkan homologi. Artinya, dua kelompok 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, yang dimiliki oleh dua taksa terkait oleh nenek moyang yang sama. Synapomorphies jelas memisahkan dua taksa dan mendefinisikannya seperti itu (yaitu, berbeda).

Contoh sinapomorfis

Contoh yang akan kami berikan nanti menyangkut dua kelompok besar makhluk hidup. Namun, sinapomorfis dapat ditemukan di semua tingkat pada skala hierarki klasifikasi makhluk hidup.

Artinya, setiap takson didefinisikan seperti itu karena setidaknya ada satu sinapomorfik yang mendefinisikannya.

Chordates

Chordata adalah sekelompok hewan (dengan peringkat filum) yang dicirikan dengan adanya notochord atau tali punggung di beberapa titik dalam perkembangannya.

Mereka menghadirkan banyak kemajuan evolusioner dan pada dasarnya mampu menjajah setiap habitat yang tersedia di planet ini.

Kelompok chordata terbesar adalah dari kelas Vertebrata. Chordate memiliki karakter unik atau eksklusif (sinapomorfis) yang mendefinisikannya, termasuk:

- Adanya tali pusat antara saluran pencernaan dan saluran saraf.

- Adanya tabung saraf punggung.

- Otot longitudinal segmen.

- Bukaan faring.

- Endostyle (tunicates, amphoxes, lamprey larvae): karakter homolog lanjutan adalah kelenjar tiroid pada vertebrata.

- Ekor pasca-anal.

Banyak dari sinapomorfis ini memunculkan spesialisasi evolusioner unik dalam kelompok hewan ini. Notochord, misalnya, memunculkan kolom vertebral pada vertebrata.

Spermatofit

Spermatofit mewakili kelompok monofiletik tumbuhan vaskular yang mencakup semua yang menghasilkan biji.

Oleh karena itu, synapomorphy yang mendefinisikan kelompok tersebut adalah produksi benih, bukan adanya sistem pembuluh darah, karena tumbuhan tanpa biji lain juga memilikinya. Artinya, setiap tanaman berbiji bersifat vaskular, tetapi tidak setiap tanaman vaskular menghasilkan biji.

Ini adalah kelompok tumbuhan yang memiliki keanekaragaman hayati terbesar, distribusi geografis paling luas, dan adaptasi ekologis paling sukses. Di antara sinapomorfis tumbuhan berbiji kita temukan:

- Produksi benih.

- Produksi xilem "sekunder", setidaknya dengan cara leluhur.

- Percabangan ketiak.

Spermatofit, pada gilirannya, dibagi menjadi dua kelompok monofiletik besar: gymnospermae, dan angiospermae atau tumbuhan berbunga. Masing-masing memiliki sinapomorfis yang sama dengan spesies penyusunnya.

Sinapomorfi molekuler

Tidak harus dipahami bahwa semua sinapomorfis adalah morfologis, struktural atau fungsional. Artinya, tidak semua hubungan kekerabatan terjalin melalui fenotipe. Sebaliknya, sistematika molekuler dan evolusi molekuler telah mendemonstrasikan kekuatan pemecah urutan makromolekul biologis.

Ini terutama benar berkat kemajuan dalam teknik pengurutan DNA yang semakin kuat dan dapat diakses. Analisis urutan DNA dan protein telah sepenuhnya merevolusi pandangan kita tentang hubungan kekerabatan antar spesies. Faktanya, mereka telah memberikan topologi baru pada pohon kehidupan itu sendiri.

Jika kita membandingkan urutan nukleotida gen tertentu antara spesies yang berbeda, kita juga dapat menemukan sinapomorfis. Urutan asam amino protein juga dapat memberikan informasi ini.

Ini telah terbukti sangat berguna dalam studi sistematika, filogeni, dan evolusi. Faktanya, saat ini setiap usulan untuk hubungan kekerabatan filogenetik, deskripsi spesies, lintasan evolusi, dll, harus didukung oleh data molekuler.

Visi integratif dan multidisiplin ini telah memperjelas banyak keraguan yang tidak dapat dipecahkan oleh morfologi sederhana dan rekaman fosil di masa lalu.

Referensi

1. Hall, BK (2003) Keturunan dengan modifikasi: kesatuan yang mendasari homologi dan homoplasy yang terlihat melalui analisis perkembangan dan evolusi. Ulasan Biologis dari Cambridge Philosophical Society, 78: 409-433.
2. Hall, BK (2007) Homoplasy dan homologi: dikotomi atau kontinum? Jurnal Evolusi Manusia, 52: 473-479.
3. Loconte, H., Stevenson, DW (1990) Kladistik dari Spermatophyta. Brittonia, 42: 197-211.
4. Halaman, RDM, Holmes, EC (1998). Evolusi molekuler: pendekatan filogenetik. Blackwell Publishing Ltd.
5. Scotland, RW (2010) Homologi mendalam: pandangan dari sistematika. BioEssays, 32: 438-449.