i Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup ii Unit Pembelajaran 01 KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP MATA PELAJARAN BIOLOGI MADRASAH ALIYAH Penanggung Jawab Direktorat GTK Madrasah Direktorat Jenderal Pendidikan Islam Kementerian Agama Republik Indonesia Penyusun Tinia Leyli Shofia Ahmad Lilik Muntamah Andri Adi Mustika Sri Suripti Tina Yulistania Reviewer Ade Suryanda Copyright © 2020 Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan Madrasah Hak Cipta Dilindungi Undang-undang Dilarang mengcopy sebagian atau keseluruhan isi buku ini untuk kepentingan komersial tanpa izin tertulis dari Kementerian Agama Republik Indonesia
iii Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen Pasal 1 ayat 1 menyatakan bahwa Guru adalah pendidik profesional dengan tugas utama mendidik, mengajar, membimbing, mengarahkan, melatih, menilai, dan mengevaluasi peserta didik pada Pendidikan Anak Usia Dini jalur Pendidikan Formal, Pendidikan Dasar, dan Pendidikan Menengah. Agar dapat melaksanakan tugas utamanya dengan baik, seorang guru perlu meningkatkan kompetensi dan kinerjanya secara bertahap, berjenjang, dan berkelanjutan melalui Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB) guru. Untuk itu saya menyambut baik terbitnya modul ini sebagai panduan semua pihak dalam melaksanakan program PKB. Peningkatan Kompetensi Pembelajaran merupakan salah satu fokus upaya Kementerian Agama, Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan (GTK) dalam meningkatkan kualitas madrasah melalui pembelajaran berorientasi keterampilan berpikir tingkat tinggi, kontekstual, dan terintegrasi dengan nilai-nilai keislaman. Program PKB dilakukan mengingat luasnya wilayah Indonesia dan kualitas pendidikan yang belum merata, sehingga peningkatan pendidikan dapat berjalan secara masif, merata, dan tepat sasaran. Modul ini dikembangkan mengikuti arah kebijakan Kementerian Agama yang menekankan pada pembelajaran berorientasi pada keterampilan berpikir tingkat tinggi atau higher order thinking skills (HOTS) dan terintegrasi dengan nilai-nilai keislaman. Keterampilan berpikir tingkat tinggi adalah proses berpikir kompleks dalam menguraikan materi, membuat kesimpulan, membangun representasi, menganalisis, dan membangun hubungan dengan melibatkan aktivitas mental yang paling dasar. Sementara, nilai-nilai keislaman diintegrasikan dalam pembelajaran sebagai hidden curriculum sehingga tercipta generasi unggul sekaligus beriman dan bertakwa serta berakhlak mulia.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup iv Sasaran Program PKB ini adalah seluruh guru di wilayah NKRI yang tergabung dalam komunitas guru sesuai bidang tugas yang diampu di wilayahnya masing-masing. Komunitas guru dimaksud meliputi kelompok kerja guru (KKG), Musyawarah Guru Mata Pelajaran (MGMP), dan Musyawarah Guru Bimbingan Konseling (MGBK). Model pembelajaran yang digunakan dalam modul ini adalah melalui moda Tatap Muka In-On-In sehingga guru tidak harus meninggalkan tugas utamanya di madrasah sebagai pendidik. Semoga modul ini dapat digunakan dengan baik sebagaimana mestinya sehingga dapat menginspirasi guru dalam materi dan melaksanakan proses pembelajaran. Kami ucapkan terima kasih atas kerja keras dan kerja cerdas para penulis dan semua pihak terkait yang dapat mewujudkan Modul ini. Semoga Allah SWT senantiasa meridhai dan memudahkan upaya yang kita lakukan. Aamiin. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh Jakarta, Oktober 2020 An. Direktur Jenderal, Direktur Guru dan Tenaga Kependidikan Madrasah, Muhammad Zain
v Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup DAFTAR ISI KATA PENGANTAR................................................................................................................iii DAFTAR ISI .............................................................................................................................. v DAFTAR TABEL .....................................................................................................................vii DAFTAR GAMBAR................................................................................................................viii 01 PENDAHULUAN.................................................................................................................1 A. Latar Belakang ................................................................................................................1 B. Tujuan................................................................................................................................1 C. Manfaat ............................................................................................................................2 D. Sasaran............................................................................................................................2 E. Petunjuk Penggunaan ..................................................................................................2 1. Perangkat Pembelajaran, Alat dan Bahan yang Harus Disiapkan oleh Guru........................................................................................................................................5 2. Alat dan Bahan yang harus disiapkan oleh Peserta Didik .................................5 02 TARGET KOMPETENSI/CAPAIAN PEMBELAJARAN ...............................................6 A. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru..................................................6 1. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru...................................................6 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Guru ...................................................................6 B. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Peserta Didik .................................. 7 1. Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran ............................................................... 7 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik ..................................................8 03 MATERI DAN ORGANISASI PEMBELAJARAN......................................................... 10 A. Ruang Lingkup Materi ................................................................................................ 10 B. Organisasi Pembelajaran........................................................................................... 10 04 KEGIATAN PEMBELAJARAN.........................................................................................11 A. Pengantar........................................................................................................................11 B. Aplikasi dalam Kehidupan..........................................................................................12 C. Integrasi Keislaman......................................................................................................13 D. Bahan Bacaan...............................................................................................................15
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup vi 1. Bahan Bacaan 1: Prinsip Klasifikasi .............................................................................15 2. Bahan Bacaan 2: Dasar Klasifikasi .............................................................................18 3. Bahan Bacaan 3: Sistem Klasifikasi............................................................................19 4. Bahan Bacaan 4: Kunci Determinasi Sederhana ..................................................31 4. Bahan Bacaan 4: Kladogram (Pohon Filogeni) .....................................................37 E. Aktivitas Pembelajaran................................................................................................51 1. Aktivitas Pembelajaran Topik 1: Prinsip, Dasar, dan Sistem Klasifikasi .........51 2. Aktivitas Pembelajaran Topik 2: Kunci Determinasi Sederhana dan Kladogram (Pohon Filogeni)........................................................................................55 F. Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) ........................................................................ 60 1. Contoh LKPD 1.................................................................................................................. 60 2. Contoh LKPD 2.................................................................................................................62 3. Contoh LKPD 3.................................................................................................................64 G. Pengembangan Penilaian ........................................................................................ 65 05 PENILAIAN........................................................................................................................71 A. Tes Formatif...................................................................................................................71 B. Penilaian ........................................................................................................................78 1. Penilaian untuk Guru.......................................................................................................78 2. Penilaian untuk Peserta Didik.................................................................................... 80 06 PENUTUP.........................................................................................................................82 KUNCI JAWABAN TES FORMATIF...................................................................................83 GLOSARIUM ..........................................................................................................................84 DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................................................86
vii Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup DAFTAR TABEL Tabel 1 Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru ......................................6 Tabel 2 Indikator Pencapaian Kompetensi Guru.......................................................6 Tabel 3 Target Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran Peserta Didik........... 7 Tabel 4 Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik.......................................8 Tabel 5 Organisasi Pembelajaran ............................................................................... 10 Tabel 6 Karakter Organisme ........................................................................................39 Tabel 7 Persamaan antar Pasangan Taksa...............................................................39 Tabel 8 Matriks Kesamaan............................................................................................40 Tabel 9 Koefisien Kesamaan Klastering 1...................................................................41 Tabel 10 Matriks koefisien kesamaan klastering 1.....................................................41 Tabel 11 Matriks Koefisien Kesamaan Klastering 2...................................................41 Tabel 12 Matriks koefisien kesamaan klastering PQ.................................................41 Tabel 13 Karakter Organisme ........................................................................................42 Tabel 14 Perubahan Jumlah Evolusi.............................................................................43 Tabel 15 Contoh Desain Pembelajaran Topik 1 Pertemuan 1.................................52 Tabel 16 Catatan Refleksi Kegiatan Pembelajaran 1 Pertemuan 1 ........................54 Tabel 17 Contoh Desain Pembelajaran Topik 2 Pertemuan 1............................... 55 Tabel 18 Contoh Desain Pembelajaran Topik 2 Pertemuan 2...............................57 Tabel 19 Catatan Refleksi Kegiatan Pembelajaran 2 Pertemuan 1 ...................... 59 Tabel 20 Catatan Refleksi Kegiatan Pembelajaran 2 Pertemuan 2 ..................... 59 Tabel 21 Kisi-Kisi Pengembangan Soal HOTS.......................................................... 66 Tabel 22 Kisi-kisi Soal Pedagogik ................................................................................ 69 Tabel 23 Instrumen Penilaian Diri bagi Guru ..............................................................78 Tabel 24 Instrumen Penilaian Guru oleh Asesor/Fasilitator....................................79 Tabel 25 Instrumen Penilaian Diri bagi Peserta Didik ............................................. 80 Tabel 26 Instrumen Penilaian Peserta Didik oleh Guru ............................................81
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup viii DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Alur tatap muka In-On-In................................................................................ 4 Gambar 2 Pengelompokan sayur dan buah di supermarket ..................................12 Gambar 3 Ibnul Baithar, ilmuwan muslim perintis klasifikasi ................................. 20 Gambar 4 Pohon filogenetik 3 domain berdasarkan data rRNA...........................25 Gambar 5 Kunci dikotomi hewan..................................................................................34 Gambar 6 Kunci dikotomi tumbuhan............................................................................36 Gambar 7 Macam pohon filogeni/kladogram.............................................................38 Gambar 8 Pohon fenetika (fenogram)..........................................................................40 Gambar 9 Fenogram dengan koefisien.......................................................................42 Gambar 10 Kladogram.......................................................................................................44 Gambar 11 Hubungan apomorf, sinapomorf, plesiomorf, outgroup, dan monofiletik.......................................................................................................44 Gambar 12 Pengelompokan takson...............................................................................45 Gambar 13 Tampilan menginput data pada MS Excel 1997-2003..........................47 Gambar 14 Tampilan mengimport data data excel ke format.NTS dengan NTedit ...........................................................................................................................48 Gambar 15 Tampilan melakukan komputasi kesamaan/ketidaksamaan kualitatif dengan NTsys ................................................................................................49 Gambar 16 Tampilan melakukan pengelompokkan (clustering) data berdasarkan kesamaan/ketidaksamaan.......................................................................... 50 Gambar 17 Tampilan memunculkan dendogram hasil analisis ................................51
1 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 01 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pendidikan merupakan proses yang sangat strategis dalam mencerdaskan kehidupan bangsa sehingga harus dilakukan secara profesional. Undang-Undang Nomor 14 Tahun 2005 tentang Guru dan Dosen Pasal 10 ayat (1) mengamanatkan bahwa guru yang profesional harus memiliki kompetensi pedagogik, kompetensi kepribadian, kompetensi sosial, dan kompetensi profesional. Keempat kompetensi tersebut bersifat holistik dan merupakan suatu kesatuan yang menjadi ciri guru profesional. Agar dapat melaksanakan tugas profesinya dengan baik, seorang guru perlu meningkatkan kompetensi dan kinerjanya secara bertahap, berjenjang, dan berkelanjutan melalui Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan (PKB) guru. Strategi pelaksanaan PKB guru madrasah yang ditempuh oleh Direktorat Guru dan Tenaga Kependidikan Madrasah adalah melalui KKG/MGMP/MGBK, Kantor Wilayah Kementerian Agama Provinsi, dan Kementerian Agama Pusat. Untuk mendukung program tersebut, diperlukan modul sebagai salah satu aternatif sumber bahan ajar bagi guru untuk mempelajari konten materi, merancang pembelajaran dan cara mengajarkannya, mengembangkan Lembar Kerja Peserta Didik, mengembangkan instrumen penilaian dan evaluasi proses dan hasil belajar. B. Tujuan Tujuan modul ini adalah: 1. Meningkatkan kompetensi pedagogis dan kompetensi profesional guru melalui kegiatan PKB. 2. Meningkatkan hasil Asesmen Kompetensi Guru (AKG). 3. Menfasilitasi sumber belajar guru dan peserta didik dalam mengembangkan kurikulum, mempersiapkan dan melaksanaan pembelajaran yang mendidik.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 2 C. Manfaat Manfaat yang ingin dicapai: 1. Sebagai sumber belajar bagi guru dalam melaksanakan PKB untuk mencapai target kompetensi pedagogis dan kompetensi profesional tertentu. 2. Sebagai sumber bagi guru dalam mengembangkan kurikulum, persiapan dan pelaksanaan pembelajaran yang mendidik. 3. Sebagai bahan malakukan asesmen mandiri guru dalam rangka peningkatan keprofesionalan. 4. Sebagai sumber dalam merencanakan dan melaksanakan penilaian dan evaluasi proses dan hasil belajar peserta didik. 5. Sebagai sumber belajar bagi peserta didik untuk mencapai target kompetensi dasar. D. Sasaran Adapun sasaran modul ini adalah: 1. Fasilitator nasional, provinsi, dan kabupaten/kota 2. Pengawas Madrasah 3. Kepala Madrasah 4. Ketua KKG/MGMP/MGBK 5. Guru 6. Peserta didik. E. Petunjuk Penggunaan Agar Anda berhasil dengan baik dalam mempelajari dan mempraktikkan modul ini, ikutilah petunjuk belajar sebagai berikut: 1. Bacalah dengan cermat bagian pendahuluan sampai Anda memahami benar tujuan mempelajari Unit Pembelajaran ini. 2. Pelajarilah dengan seksama bagian target kompetensi sehingga Anda benarbenar memahami target kompetensi yang harus dicapai baik oleh diri Anda sendiri maupun oleh peserta didik.
3 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 3. Kegiatan Pembelajaran untuk menyelesaikan setiap Unit Pembelajaran dilakukan melalui moda Tatap Muka In-On-In sebagai berikut: a. Kegiatan In Service Learning 1. Kegiatan ini dilakukan secara tatap muka untuk mengkaji materi bersama fasilitator dan teman sejawat. Aktivitas yang dilakukan diantaranya: 1) Melakukan analisis kurikulum dan analisi hasil belajar peserta didik dari skor Ujian Nasional (UN) atau sumber lain untuk mengetahui kebutuhan kompetensi peserta didik. 2) Mempelajari konten materi ajar dan mendiskusikan materi ajar yang sulit atau berpeluang terjadi miskonsepsi. 3) Mempelajari dan mendesain pembelajaran yang sesuai dengan daya dukung madrasah dan karakteristik peserta didik. 4) Mempelajari dan membuat LKPD. 5) Mempersiapkan intrumen penilaian proses dan hasil belajar. 6) Dalam kegiatan ini, dapat juga dilakukan rencana pengambilan data untuk dikembangkan menjadi Penelitian Tindakan Kelas. b. Kegiatan On Job Learning. Pada tahap ini, Anda dapat mengkaji kembali uraian materi secara mandiri dan melakukan aktivitas belajar di madrasah berdasarkan rancangan pembelajaran, LKPD, dan instrumen penilaian yang telah dipersiapkan pada kegiatan In Service Learning 1. Buatlah catatancatatan selama pelaksanaan pembelajaran sebagai bahan refleksi pada kegiatan In Service Learning 2 atau sebagai data hasil PTK. Semua hasil kegiatan peserta didik dilampirkan sebagai bukti fisik bahwa Anda telah menyelesaikan seluruh tugas on yang ada pada Unit Pembelajaran. c. Kegiatan In Service Learning 2. Tahap ini dilakukan secara tatap muka bersama fasilitator dan teman sejawat untuk melaporkan dan mendiskusikan hasil kegiatan on. Arahkan diskusi pada refleksi untuk perbaikan dan pengembangan pembelajaran berikutnya. Jika memiliki data-data hasil PTK dapat pula dijadikan sebagai bahan diskusi dalam kegiatan ini.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 4 4. Ujilah capaian kompetensi Anda dengan mengerjakan soal tes formatif, kemudian cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawaban yang tersedia di bagian akhir Unit Pembelajaran. 5. Lakukan penilaian mandiri sebagai refleksi ketercapaian target kompetensi. Gambar 1 Alur tatap muka In-On-In Dalam melaksanakan setiap kegiatan pada modul ini, Anda harus mempertimbangkan prinsip kesetaraan dan inklusi sosial tanpa membedakan suku, ras, golongan, jenis kelamin, status sosial ekonomi, dan yang berkebutuhan khusus. Kesetaraan dan inklusi sosial ini juga diberlakukan bagi pendidik, tenaga kependidikan dan peserta didik. Dalam proses diskusi kelompok yang diikuti lakilaki dan perempuan, perlu mempertimbangkan kapan diskusi harus dilakukan secara terpisah baik laki-laki maupun perempuan dan kapan harus dilakukan bersama. Anda juga harus memperhatikan partisipasi setiap peserta didik dengan seksama, sehingga tidak mengukuhkan relasi yang tidak setara.
5 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Sebelum mempelajari atau mempraktikkan modul ini, ada beberapa perangkat pembelajaran, alat dan bahan yang harus disiapkan oleh guru dan peserta didik agar proses pembelajaran berjalan dengan baik. 1. Perangkat Pembelajaran, Alat dan Bahan yang Harus Disiapkan oleh Guru a. Perangkat Pembelajaran: 1) Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP) 2) Bahan ajar 3) Lembar Kerja Peserta Didik (LKPD) 4) Media pembelajaran 5) Instrumen penilaian b. Bahan praktikum yang dibutuhkan yaitu: Sampel tanaman/hewan atau dapat diganti dengan gambar 2. Alat dan Bahan yang harus disiapkan oleh Peserta Didik a. Buku paket/referensi b. Alat tulis lengkap beserta penggaris 30 cm c. Kertas folio bergaris d. Kertas HVS ukuran A4 Unit Pembelajaran dalam modul ini dibagi dalam 2 topik, dengan total alokasi waktu yang digunakan diperkirakan 25 Jam Pembelajaran: 1. In Service Learning 1 : 12 JP 2. On Service Learning : 9 JP 3. In Service Learning 2 : 4 JP
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 6 02 TARGET KOMPETENSI/CAPAIAN PEMBELAJARAN A. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru Target kompetensi guru didasarkan pada Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Republik Indonesia Nomor 16 Tahun 2007 Tentang Standar Kualifikasi Akademik dan Kompetensi Guru. Dalam Unit Pembelajaran ini, target kompetensi yang dituangkan hanya yang terkait kompetensi pedagogis dan kompetensi profesional. 1. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru Target kompetensi/capaian pembelajaran guru dalam dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru Ranah Kompetensi Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Guru Kompetensi Pedagogis 1. Menyusun rancana pembelajaran yang lengkap 2. Melaksanakan pembelajaran klasifikasi makhluk hidup yang mendidik 3. Mengevaluasi pelaksanaan pembelajaran dan hasil belajar peserta didik untuk berbagai tujuan Kompetensi Profesional 4. Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan tentang klasifikasi makhluk hidup 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Guru Indikator pencapaian kompetensi guru dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 Indikator Pencapaian Kompetensi Guru Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi Guru 1. Menyusun rencana pembelajaran yang lengkap 1. Menjelaskan tujuan pembelajaran klasifikasi makhluk hidup 2. Merancang sintak pembelajaran untuk memberi pengalaman belajar yang sesuai untuk mencapai tujuan pembelajaran 3. Membuat indikator dan instrumen penilaian dan evaluasi proses dan hasil belajar peserta didik
7 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 2. Melaksanakan pembelajaran klasifikasi makhluk hidup yang mendidik 4. Melakukan pembelajaran klasifikasi makhluk hidup yang mendidik di kelas/luar kelas 5. Menggunakan media pembelajaran dan sumber belajar yang relevan dengan karakteristik materi pembelajaran dan peserta didik untuk mencapai tujuan pembelajaran secara utuh 3. Mengevaluasi pelaksanaan pembelajaran dan hasil belajar peserta didik untuk berbagai tujuan 6. Mengevaluasi hasil belajar peserta didik 7. Menganalisis hasil belajar peserta didik untuk perbaikan pembelajaran dan/atau pengayaan 6. 4. Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan tentang klasifikasi makhluk hidup 8. Membuat kunci determinasi sederhana 9. Menggunakan kunci determinasi sederhana 10. Membuat fenogram 11. Membuat kladogram 12. Menginterpretasi kladogram B. Target Kompetensi/Capaian Pembelajaran Peserta Didik Target kompetensi/capaian pembelajaran peserta didik dalam Unit Pembelajaran ini dikembangkan berdasarkan Kompetensi Dasar kelas X semester 1 (satu) sesuai dengan permendikbud nomor 37 tahun 2018 tentang Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar Pelajaran Kurikulum 2013 Pada Pendidikan Dasar dan Pendidikan Menengah sebagai berikut. 1. Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran Target kompetensi/capaian pembelajaran peserta didik dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Target Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran Peserta Didik No. Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran Target Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran 3.3 Memahami prinsip-prinsip klasifikasi makhluk hidup Memahami prinsip-prinsip klasifikasi makhluk hidup 4.3 Menyajikan kladogram berdasarkan prinsip-prinsip klasifikasi makhluk hidup Menyajikan kladogram berdasarkan prinsip-prinsip klasifikasi makhluk hidup
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 8 2. Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik Kompetensi dasar dikembangkan menjadi beberapa indikator pencapaian kompetensi sebagai acuan bagi guru untuk mengukur pencapaian kompetensi dasar. Dalam rangka memudahkan guru menentukan indikator yang sesuai dengan tuntunan kompetensi dasar, indikator dibagi menjadi tiga kategori, yaitu indikator pendukung, indikator kunci, dan indikator pengayaan sebagaimana terdapat pada Tabel 4. Tabel 4 Indikator Pencapaian Kompetensi Peserta Didik Kompetensi Dasar/Capaian Pembelajaran Indikator Pencapaian Kompetensi 3.3 Memahami prinsipprinsip klasifikasi makhluk hidup IPK Pendukung: 3.3.1 Menjelaskan prinsip klasifikasi 3.3.2 Menjelaskan dasar klasifikasi 3.3.3 Menjelaskan sistem klasifikasi IPK Inti: 3.3.4 Menerapkan dasar klasifikasi IPK Pengayaan: 3.3.5 Membedakan sistem klasifikasi 4.3 Menyajikan kladogram berdasarkan prinsipprinsip klasifikasi makhluk hidup IPK Pendukung: 4.3.1 Mengidentifikasi makhluk hidup 4.3.2 Mengelompokkan makhluk hidup 4.3.3 Menyajikan tabel karakter IPK Inti: 4.3.4 Membuat kunci determinasi sederhana 4.3.5 Membuat fenogram 4.3.6 Membuat kladogram IPK Pengayaan: 4.3.7 Menentukan pengelompokan takson pada kladogram Dalam kegiatan In Service Learning 1, Anda perlu menganalisi kompetensi yang harus Anda tingkatkan untuk dapat merencanakan pembelajaran, melaksanakan pembelajaran, dan mengevaluasi pembelajaran dengan baik dalam rangka mencapai target Kompetensi Dasar peserta didik. Dari hasil analisis
9 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup kompetensi tersebut, maka Anda dapat melaksanakan PKB sesuai dengan kompetensi yang ingin Anda tingkatkan pada diri Anda guna mencapai target Kompetensi Peserta didik.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 10 03 MATERI DAN ORGANISASI PEMBELAJARAN A. Ruang Lingkup Materi Ruang lingkup materi Klasifikasi Makhluk Hidup di Madrasah Aliyah meliputi: a. Prinsip Klasifikasi b. Dasar Klasifikasi c. Sistem Klasifikasi d. Kunci Determinasi Sederhana e. Kladogram (Pohon Filogeni) B. Organisasi Pembelajaran Guna memudahkan guru dalam mempelajari modul ini, kita akan membaginya menjadi dua topik bahasan dengan alokasi waktu sebagaimana terdapat pada Tabel 5. Tabel 5 Organisasi Pembelajaran Topik Materi Jumlah JP In - 1 On In – 2 1 Prinsip Klasifikasi Dasar Klasifikasi Sistem Klasifikasi 3 3 2 2 Kunci Determinasi Sederhana Kladogram (Pohon Filogeni) 9 6 2 Total Jam Pembelajaran PKB 12 9 4
11 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 04 KEGIATAN PEMBELAJARAN A. Pengantar Unit Pembelajaran ini disusun sebagai salah satu aternatif sumber belajar bagi guru maupun peserta didik untuk memahami materi klasifikasi makhluk hidup. Melalui pembahasan materi pada Unit Pembelajaran ini, guru dapat memiliki dasar pengetahuan untuk mengajarkan materi tersebut kepada peserta didik. Sementara bagi peserta didik, dapat digunakan sebagai sumber belajar untuk mencapai kompetensi dasar yang ditetapkan. Unit Pembelajaran ini dilengkapi dengan target kompetensi/capaian pembelajaran guru maupun peserta didik agar terjadi sinkronisasi antara kompetensi yang harus dimiliki guru dengan kompetensi dasar yang harus dikuasai peserta didik. Bahan bacaan sengaja disusun secara singkat dan padat sehingga diharapkan memudahkan guru dan peserta didik dalam memahami konten dan menghindarkan dari kesalahan konsep. Aplikasi klasifikasi makhluk hidup dalam dunia nyata serta integrasi nilai-nilai keislaman akan mendorong pembelajaran yang kontekstual sekaligus menanamkan nilai-nilai karakter peserta didik. Unit Pembelajaran juga dilengkapi contoh alternatif aktivitas pembelajaran, lembar kegiatan peserta didik (LKPD), dan contoh kisi-kisi pengembangan intrumen penilaian HOTS guna memudahkan guru dalam merancang pembelajaran yang sesuai dengan daya dukung madrasah dan karakteristik peserta didik. Di akhir Unit Pembelajaran terdapat latihan tes formatif yang dapat dijadikan intrumen penilaian diri bagi guru sebelum melaksanakan Asesmen Kompetensi Guru (AKG) maupun peserta didik dalam hal penguasaan materi.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 12 B. Aplikasi dalam Kehidupan Tentu kita pernah pergi berbelanja ke pasar atau supermarket. Kita akan lebih mudah menemukan apa yang kita cari karena penataan sayur, buah, dan bahan makanan lain sudah dibuat berkelompok. Seperti yang terlihat pada Gambar 2, selain memudahkan, pengelompokan ini juga terlihat indah dan menarik. Gambar 2 Pengelompokan sayur dan buah di supermarket (sumber: yukepo.com) Pengelompokan sayur dan buah yang dilakukan di pasar atau supermarket dilakukan berdasarkan persamaan ciri dan manfaat dari bahan makanan tersebut. Kegiatan pengelompokan dalam istilah biologi dikenal dengan klasifikasi. Hal tersebut sering kita lakukan di kehidupan sehari-hari dengan tujuan untuk memudahkan pencarian bahan makanan ataupun produk yang kita butuhkan.
13 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup C. Integrasi Keislaman Beberapa ayat berikut menggambarkan bahwa di dalam Al-Qur’an dijelaskan bahwa Allah menciptakan makhluk hidup beraneka macam dan berjenis-jenis. Hal tersebut yang mencari prinsip dasar adanya klasifikasi, yaitu persamaan dan perbedaan. Persamaan dan perbedaan karakter makhluk hidup dalam ayat-ayat Al-Qur’an berikut ditandai dengan cetak tebal. ن َز َل ِم َ ٓي أ ِذ َّ َو ٱل َرا ِك َوهُ ا ُّمتَ َحب ٗ َۡخ َر ۡجنَا ِمنۡهُ َخ ِضٗرا نُّ ۡخِر ُج ِمنۡهُ ِ ِهۦ نَبَا َت ُك لِ َش ۡيٖء فَأ َۡخ َر ۡجنَا ب ٗء فَأ ِء َمآ َمآ َن ٱل َّس بٗا َو َغۡي ِٗها ۡعنَا ٖب َوٱل َّزۡيتُو َن َوٱل ُّر َّما َن ُمۡشتَب َ ٖت ِ مۡن أ َّٰ َو َجنَّ َواٞن دَانِيَةٞ ِعَها قِنۡ ۡ َو َر ِم َن ٱلنَّ ۡخ ِل ِمن َطل ْ ُظ ُرٓوا ٍِۗ ه ٱن ب ُمتَ َشَّٰ ِقَۡوٖم يُۡؤ ِمنُو َن ٖت ل َّٰ يَ ِل ُكۡم ََلٓ َّٰ َّن فِي ذَ ِ إ ِعِهٓۦۚٓ َمَر َويَنۡ ۡ ث َ ِذَآ أ َمِرِهٓۦ إ َّٰى ثَ لَ إ ٩٩ِ Artinya: “Dan Dialah yang menurunkan air hujan dari langit, lalu kami tumbuhkan dengan air itu segala macam tumbuh tumbuhan, maka Kami keluarkan dari tumbuh tumbuhan itu tanaman yang menghijau, Kami keluarkan dari tanaman yang menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang kurma mengurai tangkai tangkai yang menjulai, dan kebun kebun anggur, dan (Kami keluarkan pula) zaitun dan delima yang serupa dan yang tidak serupa. Perhatikanlah buahnya di waktu pohonnya berbuah, dan (perhatikan pulalah) kematangannya. Sesungguhnya pada yang demikian itu ada tanda tanda kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang beriman” (Q.S. Al-An’am:99). ا َه بَ ُسونَ ۡ تَل يَةٗ ۡ ِمنۡهُ ِحل ْ َوتَ ۡستَۡخِر ُجوا ا ِمنۡهُ لَ ۡحٗما َطِري ٗ ْ ُوا ُكل ۡ بَ ۡح َر ِلتَأ ۡ ِذي َس َّخ َر ٱل َّ َو ٱل َك َمَوا ِخ َر فِي ِه َوهُ ۡ فُل ۡ َرى ٱل َوتَ ُكۡم تَ ۡش ُكُرو َن َّ ل َولَعَ ِمن فَ ۡضِل ِهۦ ْ َو ١٤ِ لتَۡبتَغُوا Artinya: “Dan Dia lah, Allah yang menundukkan lautan (untukmu) agar kamu dapat memakan daripadanya daging yang segar (ikan), dan kamu mengeluarkan dari lautan itu perhiasan yang kamu pakai; dan kamu melihat bahtera berlayar padanya, dan supaya kamu mencari (keuntungan) dari karunia-Nya, dan supaya kamu bersyukur“ (Q.S. An-Nahl:14). ۡطنِ َّٰى بَ ُهم َّمن يَۡم ِشي َعلَ ِمنۡ ء فَ ٖ َق ُك َّل دَآبَّ ٖة ِ من َّمآ ُهم َّمن يَۡم ِش َو ي ٱ ََّّللُ َخلَ َو ِمنۡ ۡطنِ ِهۦ َّٰى بَ ُهم َّمن يَۡم ِشي َعلَ َو ِمنۡ ِهۦ ِديٞر َّٰى ُك لِ َش ۡيٖء قَ َّن ٱ ََّّللَ َعلَ ِ َّٰىٓ إ ُهم َّمن يَۡم ِشي َعلَ ِن َو ِمنۡ َّٰى ِر ۡجلَۡي َعل ٤٥َ
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 14 Artinya: “Dan Allah telah menciptakan semua jenis hewan dari air, maka sebagian dari hewan itu ada yang berjalan di antara perutnya dan sebagian berjalan dengan dua kaki, sedangkan sebagian (yang lain) berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yamg dikehendakiNya, sesungguhnya Allah Maha kuasa atas segala sesuatu” (QS. AnNur:45). ۡ َو ِم َن ٱل ٓۚ َها َو َّٰ نُ ۡ ل َ ٖت ُّمۡختَِلفًا أ َمَر َّٰ ِ ِهۦ ثَ َۡخ َر ۡجنَا ب ٗء فَأ ِء َمآ ن َز َل ِم َن ٱل َّس َمآ َ َّن ٱ ََّّللَ أ َ َر أ ۡم تَ لَ ِي ٞض َو أ ُحۡمٞر َ ب ُۢ ِجبَا ِل ُجدَدُ ِي ُب ُسوٞد َو َغ َراب َها َو َّٰ نُ ۡ ل َ ِم ُمۡخ ُّم ٢٧ۡ ختَِل ٌف أ َّٰ نۡعَ َۡلَ ِب َوٱ َوآ ۡخ َشى ٱ ََّّللَ ِمۡن َو ِم َن ٱلنَّا ِس َوٱلدَّ َما يَ ِنَّ إ ِل َكٍۗ َّٰ َو َّٰ نُهُۥ َكذَ ۡ ل َ تَِل ٌف أ َّن ٱ ََّّللَ َعِزي ٌز َغفُو ٌر ِ إ ٍْۗ ُؤا َمَّٰٓ عُلَ ِعبَاِدِه ٱل ٢٨ۡ Artinya: “Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah menurunkan hujan dari langit lalu Kami hasilkan dengan hujan itu buah-buahan yang beraneka macam jenisnya. Dan di antara gunung gunung itu ada garis garis putih dan merah yang beraneka macam warnanya dan ada (pula) yang hitam pekat. Dan demikian (pula) di antara manusia, binatang binatang melata dan binatang binatang ternak ada yang bermacam macam warnanya (dan jenisnya). Sesungguhnya yang takut kepada Allah di antara hamba hamba-Nya, hanyalah ulama. Sesungguhnya Allah Maha perkasa lagi Maha Pengampun” (QS. Fathir:27-28). ا َها َحب ٗ نَا فِي ۡ بَت نُۢ َ َو فَأ ٢٧ قَ ۡضٗبا ۡخٗٗل َو ٢٨ِ عنَٗبا َونَ َو ٢٩َ زۡيتُوٗنا ٗب ۡ َو َحدَآئِ َق ُغل ب ٗ ا ٣٠ ا َ َوأ ِكَهةٗ َّٰ َو ٣١ فَ Artinya: “Lalu Kami tumbuhkan biji bijian di bumi itu. Anggur dan sayursayuran. Zaitun dan pohon kurma. Kebun kebun (yang) lebat. Dan buahbuahan serta rumput-rumputan” (QS. ‘Abasa:27-31).
15 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup D. Bahan Bacaan 1. Bahan Bacaan 1: Prinsip Klasifikasi Allah menganugerahi Indonesia dengan kekayaan alam yang luar biasa. Sepatutnya kita mensyukuri dengan cara menjaga, mempelajari, dan melestarikannya. Wilayah biogeografi Indonesia terdiri dari Paparan Sunda, Paparan Sahul, dan kawasan Wallacea yaitu Sulawesi Maluku dan kawasan Nusa Tenggara yang pernah bergabung dengan Laurasia. Paparan Sahul dulunya adalah bagian dari Gondwana. Kawasan Wallacea berasal dari beberapa kepingan daratan yang berbeda. Sejarah biogeografi Indonesia menyebabkan keanekaragaman hayati yang tinggi. Kepulauan Indonesia terdiri dari sekitar 17.000 pulau, di mana sekitar 990 di antaranya dihuni secara permanen. Ada 7 wilayah biogeografi utama di Indonesia, yang berpusat di pulau-pulau besar dan laut sekitarnya. Indonesia merupakan satu dari 17 negara “megadiverse”, dengan 2 dari 25 “hotspot” dunia. Indonesia memiliki 18 ekoregion sebagaimana dirilis dalam daftar “Global 200” dari World Wildlife Fund. Bird Life International menyatakan bahwa Indonesia memiliki 24 “Area Endemik Burung”. Indonesia juga memiliki 10% spesies berbunga dunia (diperkirakan 25.000 tumbuhan berbunga, 55% di antaranya endemik) dan menempati peringkat sebagai salah satu pusat agrobiodiversitas dunia untuk budidaya tanaman dan ternak peliharaan. Untuk keanekaragaman fauna, sekitar 12% mamalia dunia (515 spesies) terdapat di Indonesia, menempati urutan kedua, setelah Brazil, di tingkat global. Sekitar 16% reptilia dunia (781 spesies) dan 35 spesies primata menempatkan Indonesia keempat di dunia. Tujuh belas persen (17%) dari total spesies burung (1.592 spesies) dan 270 spesies amfibi menempatkan Indonesia pada peringkat kelima dan keenam masing-masing di dunia. Indonesia memiliki 566 kawasan lindung yang meliputi 36.069.368,04 juta ha yang terdiri dari 490 kawasan lindung darat (22.540.170,38 ha) dan 76 kawasan lindung laut (13.529.197,66 ha). Kawasan lindung darat meliputi 43 Taman Nasional, 239 Cagar Alam, 70 Cagar Permainan, 13 Taman Berburu, 22 Taman
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 16 Hutan Raya, dan 103 Taman Wisata Alam. Kawasan konservasi laut seluas 4.589.006,10 ha yang dikelola oleh pemerintah daerah. Hutan di Indonesia mencakup 88.495.000 ha dan memiliki keanekaragaman hayati yang kaya, terutama hutan dataran rendah. Gambaran di atas merupakan informasi keanekaragaman hayati yang ada di Indonesia, belum lagi di tataran dunia. Beranekaragamnya makhluk hidup yang ada di bumi ini membuat diperlukannya penyederhanaan dengan cara sistematis untuk mempelajari atau mengingatnya. Oleh karena itu, diperlukan sebuah klasifikasi atau sistem pengelompokan. Ilmu klasifikasi, pengelompokan benda-benda dan penamaannya sudah ada sejak Nabi Adam baru diciptakan oleh Allah. Dalam tafsir Jalalain dijelaskan bahwa benda-benda yang telah disebutkan oleh Nabi Adam bukan hanya benda mati saja, tetapi juga makhluk-makhluk hidup. Artinya secara mendasar Allah telah mengajarkan ilmu klasifikasi kepada Nabi Adam, baik benda tak hidup maupun benda-benda hidup atau makhluk hidup yang telah diciptakan oleh Allah, sebagaimana tercantum dalam Q.S. Al-Baqarah ayat 31 berikut. أ َع ََ م ل ه ضَ َ ر َ ع َّ م ل ا ث َ ه لَّ ُك َ ء ٓ ا َ م أ س أ َ ٱۡل َ م َ اد َ ء َ م َّ ل َ ع َ ِب و ۢن َ أ َ ال َ ق َ ةِ ف َ ِك ئ ََٰٓ ل َ م أ ٱل ِدقِنيَ َٰ صَ أ م ل نت ل ِن ك ِء إ َٓ َل ل ؤ ََٰٓ ءِ ه ٓ ا َ م أ س َ ِأ ِِن ب لو Artinya: “Dan Dia mengajarkan kepada Adam nama-nama (benda-benda) seluruhnya, kemudian mengemukakannya kepada para Malaikat lalu berfirman: (Sebutkanlah kepada-Ku nama benda-benda itu jika kamu memang benar orang-orang yang benar)” (Q.S. Al-Baqarah:31). Klasifikasi adalah suatu cara pengelompokan dan pengkategorian yang didasarkan pada ciri-ciri tertentu. Kelompok ini disusun sesuai tingkatannya (hierarki) mulai dari yang lebih rendah tingkatannya sampai ke tingkatan yang lebih tinggi. Ilmu tentang prinsip dan cara pengelompokan makhluk hidup disebut taksonomi. Prinsip dan cara mengelompokkan makhluk hidup menurut ilmu taksonomi adalah dengan membentuk takson. Takson adalah kelompok makhluk hidup yang
17 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup anggotanya memiliki banyak persamaan ciri. Takson dibentuk dengan jalan mencandra objek atau makhluk hidup yang diteliti dengan mencari persamaan ciri maupun perbedaan yang dapat diamati. Mencandra berarti mengidentifikasi, membuat deskripsi, dan memberi nama. Adanya kesamaan ciri menjadi dasar pengelompokan organismeorganisme dalam suatu grup/kelompok yang sama. Makhluk hidup yang memiliki persamaan ciri dikelompokkan ke dalam satu kelompok yang disebut takson. Dengan cara demikian dapat dibentuk banyak takson. Takson adalah kelompok makhluk hidup yang anggotanya memiliki banyak persamaan ciri. Kemudian, tiaptiap takson tersebut ditempatkan pada tempatnya (posisinya) sesuai dengan tingkatannya. Langkah-langkah pembentukan takson mengikuti sistem tertentu. Itulah sebabnya taksonomi disebut pula sistematik. Tujuan dari klasifikasi yakni, 1. Mendeskripsikan ciri-ciri makhluk hidup untuk membedakan tiap-tiap jenis, agar mudah dikenal 2. Mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri-ciri yang dimiliki 3. Mendeskripsikan ciri-ciri suatu jenis makhluk hidup untuk membedakannya dengan makhluk hidup dari jenis yang lain 4. Mengetahui hubungan kekerabatan antarmakhluk hidup 5. Menyederhanakan objek studi agar lebih mudah dipelajari 6. Mempelajari evolusi makhluk hidup atas dasar kekerabatannya. Berdasarkan tujuan tersebut, sistem klasifikasi makhluk hidup memiliki manfaat untuk: 1. Memudahkan dalam mempelajari makhluk hidup yang beraneka ragam 2. Melihat hubungan tingkat kekerabatan antara makhluk hidup yang satu dengan yang lain
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 18 2. Bahan Bacaan 2: Dasar Klasifikasi Klasifikasi merupakan cara yang baik untuk mempermudah dan menyederhanakan objek studi tentang makhluk hidup. Selain itu mempelajari klasifikasi dalam biologi sangat penting dalam memahami keanekaragaman makhluk hidup yang sangat kompleks di dunia ini. Masing-masing makhluk hidup memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan makhluk hidup lain, tetapi ada beberapa makhluk hidup yang memiliki satu atau lebih persamaan. Dasar pengelompokan yang dapat digunakan yaitu: a. Berdasarkan Persamaan Dengan mengamati ciri-cirinya, maka kita dapat memasukkan bahwa ayam dan elang adalah golongan hewan yaitu jenis aves karena memiliki bulu sayap dan paruh. b. Berdasarkan Perbedaan Apabila kita mengamati perbedaan ciri yang dimiliki ayam dan elang berdasarkan jenis makanannya, maka ayam termasuk omnivora sedangkan elang termasuk golongan karnivora yaitu pemakan daging. c. Berdasarkan Ciri Morfologi dan Anatomi Untuk mengetahui persamaan dan perbedaan dari makhluk hidup pertamatama yang dapat dilakukan adalah mengamati bentuk luar dari makhluk hidup tersebut misalnya bentuk paruh dan jumlah sayap. Apabila hendak menggolongkan beberapa tumbuhan maka yang dapat diamati adalah bentuk pohon, bentuk daun, bentuk bunga, warna bunga dan lain-lain, ciri-ciri inilah yang dinamakan ciri morfologi. Apabila kita mengamati dari ada tidaknya sel trakea, kambium, ada tidaknya berkas pengangkut, ada tidaknya sel kambium, ciri-ciri ini dinamakan ciri anatomi. d. Berdasarkan Ciri Biokimia Sejalan dengan masa perkembangannya untuk menentukan klasifikasi makhluk hidup selain berdasarkan ciri-ciri yang telah disebutkan di atas bisa pula menggunakan ciri-ciri biokimia, misalnya jenis-jenis enzim jenis-jenis
19 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup protein dan analisis DNA. Hal tersebut dapat menentukan hubungan kekerabatan antara makhluk hidup satu dengan lainnya. e. Berdasarkan Manfaat Tujuan pengelompokan ini adalah untuk memudahkan kita memanfaatkan suatu makhluk hidup. 3. Bahan Bacaan 3: Sistem Klasifikasi Jauh sebelum Carrolus Linnaeus (1707-1778) seorang ilmuwan Swedia yang meneliti tentang tata cara penamaan dan identifikasi organisme dalam bukunya yang berjudul “Systema Naturae” yang menjadi dasar taksonomi modern, Ibnu Baithar (1193-1248), telah melakukan banyak penelitian terhadap tumbuhtumbuhan. Abu Muhammad Abdallah bin Ahmad Al-Baithar Dhiauddin Al-Malaqi Al-Andalusi, itulah nama lengkap ilmuwan Muslim legendaris yang biasa dipanggil Ibnul Baithar. Ia adalah seorang ahli botani dan farmasi pada era kejayaan Islam. Kontribusi Ibnul Baithar merupakan hasil observasi penelitian selama bertahuntahun. Karya Ibnul Baithar sangat mempengaruhi perkembangan ilmu botani dan kedokteran baik di Eropa maupun Asia. Sumbangsih utama Ibnul Baithar adalah Kitab “Al-Jami' Li Mufradat Al-Adwiyyah Wa Al-Aghdziyyah”. Secara singkat buku ini dikenal dengan nama "Mufradat lbnul Baithar". Seorang sejarawan, Ibnu Abi Ushaibi'ah, menyebut buku ini dengan judul atau nama ketiga yaitu "Kitab Al-lami' Fi Al-Adtaiyyah Al-Mufradah". Buku ini sangat populer dan merupakan kitab paling terkemuka mengenai tumbuhan dan kaitannya dengan ilmu pengobatan Arab. Kitab ini menjadi rujukan para ahli tumbuhan dan obat-obatan hingga abad 16. Ensiklopedia tumbuhan (disusun secara alfabetis, menjelaskan bagian-bagian tubuhan) yang ada dalam kitab ini mencakup 1.400 item, terbanyak adalah tumbuhan obat dan sayur mayur termasuk 200 tumbuhan yang sebelumnya tidak diketahui jenisnya. Buku "Mufaradat lbnul Baithar" telah diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan untuk pertama kalinya dicetak dengan bahasa Latin pada abad kelima belas Masehi sebanyak 23 kali cetak. Kemudian pada sekitar tahun enam puluhan di
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 20 abad kesembilanbelas, seorang orientalis bernama Sontheimer menerjemahkan ulang buku ini ke dalam bahasa Latin. Dan, pada tahun delapan puluhan pada abad yang sama, buku ini diterjemahkan lagi oleh seorang dokter dan orientalis Prancis bernama Leclere ke dalam bahasa Prancis. Gambar 3 Ibnul Baithar, ilmuwan muslim perintis klasifikasi (sumber: https://republika.co.id/berita/dunia-islam/islam-digest/18/12/26/pkc61l313- mengenal-albaitar-sang-penemu-hindiba. Diakses 24/9/2020) Fase Perkembangan Sistem Klasifikasi Sistem klasifikasi makhluk hidup berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya taksonomi. Sistem klasifikasi dapat dikelompokkan menjadi 5 pendekatan, yaitu klasifikasi buatan, alami, fenetik, filogenetik, dan molekuler. Kadang-kadang satu sama lain saling bertautan sehingga batas perbedaannya cenderung tidak jelas. Urut-urutan timbulnya sistem klasifikasi itu serta kesempurnaan ilmiah sistem-sistem yang dihasilkannya sejalan dengan perkembangan botani secara keseluruhan, jadi berhubungan erat dengan kemajuan pengetahuan manusia tentang tumbuh-tumbuhan. 1. Klasifikasi Buatan (Artifisial), Sistem artifisial adalah klasifikasi yang menggunakan satu atau dua ciri yang mudah diamati yang ada pada makhluk hidup. Sistem ini disusun dengan menggunakan ciri-ciri atau sifat-sifat yang sesuai dengan kehendak manusia atau sifat lainnya. Misalnya klasifikasi tumbuhan dapat menggunakan dasar habitat (tempat hidup) dan habitus (perawakan) berupa pohon, perdu, semak, liana (memanjat), dan terna (herba).
21 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Contoh klasifikasi buatan dilakukan oleh Theophratus (370-285 SM). Sistem numerik masuk ke dalam sistem buatan. 2. Sistem Alami Klasifikasi sistem alami dirintis oleh Michael Adam dan Jean Baptiste de Lamarck. Sistem ini menghendaki terbentuknya kelompok-kelompok takson yang alami artinya anggota-anggota yang membentuk unit takson terjadi secara alamiah atau sewajarnya seperti yang dikehendaki oleh alam. Klasifikasi sistem alami menggunakan dasar persamaan dan perbedaan morfologi bentuk luar tubuh secara alami atau wajar. Contoh hewan berkaki dua, berkaki empat, tidak berkaki, hewan bersayap, hewan bersirip, hewan berbulu, bersisik, dan berambut. Sementara itu pada tumbuhan ada kelompok tumbuhan berkeping biji satu dan tumbuhan berkeping biji dua. 3. Sistem Klasifikasi Fenetik Klasifikasi berdasarkan kekerabatan yang ditunjukkan dengan banyaknya persamaan bentuk yang terlihat. Contoh klasifikasi fenetik dilakukan oleh Laurent de Jussieu (1748-1836), misalnya klasifikasi Acotyledoneae, Monocotyledoneae, Dicotyledoneae. 4. Sistem Filogenetik Sistem filogenetik pertama kali ditemukan oleh Charles Darwin pada tahun 1859. Menurut Darwin terdapat hubungan antara klasifikasi makhluk hidup dan evolusi. Sistem filogenetik disusun berdasarkan jauh dekatnya kekerabatan antara takson yang satu dan lainnya dengan memperhatikan evolusi. Selain mencerminkan persamaan dan perbedaan sifat morfologi, anatomi ataupun fisiologinya, sistem ini pun menjelaskan mengapa semua makhluk hidup memiliki kesamaan molekul dan biokimia tetapi berbeda-beda dalam bentuk susunan dan fungsinya. Contoh klasifikasi filogenetik dilakukan oleh Charles Edwin Bessey (1845-1915), penganutnya disebut “Aliran Ranales” dan Adolph Engler (1844-1930), penganutmya disebut “aliran Engler”.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 22 5. Sistem Klasifikasi Molekuler Kemajuan baru dalam teknik biologi molekuler menambah kelengkapan data tumbuhan yang dapat dimanfaatkan oleh ahli sistematika dalam penggolongan tumbuhan. Suatu pendekatan dalam menginterpretasikan kekerabatan antara organisme dengan menggunakan data molekuler yang berupa data makromolekul. Penggunaan data molekuler untuk sistematika tumbuhan sering dianggap lebih baik karena beberapa alasan, antara lain: 1. sekuen protein dan DNA umumnya berevolusi lebih teratur sehingga memudahkan dalam membuat model matematika untuk pengolahan datanya; 2. data molekuler lebih sesuai dengan perlakuan kuantitatif; 3. karena sekuen DNA dan RNA terdiri dari empat macam nukleotida maka jumlah data molekuler lebih melimpah; 4. data molekuler merupakan data genetik yang lebih baik untuk analisa kekerabatan; dan 5. data molekuler terbuka untuk berbagai macam organisme sehingga dapat digunakan untuk membandingkan organisme pada tingkat kekerabatan jauh atau antara organisme dengan karakter morfologi yang sangat berbeda. Selain itu, dengan teknik molekuler memungkinkan dapat diperolehnya data rincian fosil sebagai pembanding karakter tumbuhan yang masih hidup dengan tumbuhan fosil yang diduga sebagai nenek moyangnya. Perkembangan teknologi dan sains dari waktu ke waktu memiliki manfaat yang sangat luas bagi kehidupan manusia di masa kini dan masa depan. Demikian juga dalam ilmu biologi, salah satunya adalah mengenai sistem klasifikasi makhluk hidup, dimana dengan perkembangan telah memudahkan manusia dalam membuat klasifikasi. Pohon filogenetik adalah hipotesis mengenai riwayat evolusi seperti semua hipotesis. Pohon filogenetik direvisi atau dalam beberapa kasus ditolak bila ada bukti-bukti baru. Sistematika molekuler dan kladistika berkombinasi untuk menyusun ulang pohon-pohon filogenetik dan meninjau ulang klasifikasiklasifikasi tradisional membagi beberapa bentuk kehidupan menjadi kingdom tumbuhan dan hewan dan sistem dua kingdom bertahan dalam biologi selama
23 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup lebih dari 2000 tahun. Pada pertengahan 1980-an dua kingdom digantikan oleh sistem lima kingdom yang menempatkan semua prokariota dalam satu kingdom dan membagi eukariota ke dalam 4 kingdom lainnya. Ada beberapa sistem klasifikasi organisme yang dikemukakan oleh para ilmuwan hingga saat ini yaitu, klasifikasi 2 kingdom, klasifikasi 3 kingdom, klasifikasi 4 kingdom, klasifikasi 5 kingdom, klasifikasi 6 kingdom, dan klasifikasi 3 domain. Klasifikasi 2 Kingdom Ilmuwan dari Yunani yaitu Aristoteles adalah yang pertama memperkenalkan sistem klasifikasi pada organisme. Dimana, ia mengelompokkan organisme menjadi 2 kingdom yaitu kingdom plantae (tumbuhan) dan kingdom animalia (hewan). Kingdom plantae meliputi semua tumbuhan (tidak bergerak) dan kingdom animalia meliputi semua hewan (bergerak). Kendati demikian, sistem klasifikasi 2 kingdom ternyata masih memiliki banyak kekurangan di antaranya: 1. Tidak bisa membedakan organisme eukariot dan prokariot, organisme uniseluler dan multiseluler serta organisme fotosintetik dan organisme non fotosintetik. 2. Banyak makhluk hidup yang tidak termasuk dalam kategori manapun. 3. Tidak menggunakan karakteristik lain seperti struktur sel, sifat dinding sel, cara memperoleh makanan, habitat, reproduksi, dan hubungan evolusi dalam pengklasifikasian. Klasifikasi 3 Kingdom Sistem klasifikasi 3 kingdom ditandai dengan adanya kelompok organisme yang tidak termasuk ke dalam kingdom tumbuhan maupun hewan seperti Euglena dan jamur lendir. Oleh karena itu, organisme tersebut dikelompokkan ke dalam kingdom baru yaitu kingdom protista. Klasifikasi 3 kingdom ini diperkenalkan oleh Ernst Haeckel, seorang ahli biologi kebangsaan Jerman. Dimana, ada 3 klasifikasi organisme yaitu plantae (tumbuhan), animalia (hewan), dan protista.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 24 Klasifikasi 4 Kingdom Klasifikasi 4 kingdom muncul setelah ditemukannya mikroskop elektron. Hasil penelitian menunjukan bahwa ada organisme yang tidak memiliki membran inti (prokariot) dan ada yang memiliki membran inti (eukariot). Maka organisme prokariot seperti bakteri dimasukan ke dalam kelompok yang baru yaitu kingdom monera. Klasifikasi 5 Kingdom Klasifikasi 5 kingdom dikemukakan oleh Robert H. Whittaker pada tahun 1969, dimana ia mengusulkan bahwa fungi harus dikelompokan ke dalam kingdom tersendiri karena fungi tidak dapat berfotosistesis melainkan menyerap nutrisi dari organisme lain. Selain itu, fungi juga berbeda dengan tumbuhan dalam beberapa hal seperti komponen dinding sel dan cara reproduksi. Maka dalam klasifikasi 5 kingdom ini meliputi, plantae (tumbuhan), animalia (hewan), protista, monera, dan fungi (jamur). Klasifikasi 6 Kingdom Pada tahun 1977, seorang ilmuwan Carl Woese membagi lagi kingdom monera berdasarkan perbedaan komponen dinding sel dan RNA ribosomnya menjadi Archaebacteria dan Eubacteria, sehingga didapatkan 6 kingdom yaitu Archaebacteria, Eubacteria, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Klasifikasi 3 Domain Pada akhir abad ke dua puluh penelitian molekular dan kladistika menyebabkan berkembangnya sistem tiga domain. Skema yang diterima saat ini mengenali tiga kelompok dasar 2 domain prokariota yaitu Bakteria dan Arkea, dan satu domain eukariota yang disebut Eukarya. Domain Bakteria dan Arkea berbeda dalam sejumlah struktur biokimiawi dan fungsional penting. Domain Eukarya saat ini dibagi menjadi kingdom-kingdom, namun jumlah pasti kingdom masih diperdebatkan. Para biolog umumnya menyetujui kingdom Plantae, Fungi, dan Animalia. Kingdom-kingdom ini terdiri atas eukariota-eukariota multiseluler yang berbeda dalam hal struktur pengembangan dan cara
25 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup memperoleh nutrisi. Tumbuhan membuat makanan sendiri melalui fotosintesis. Fungsi hidup dengan cara menguraikan sisa-sisa organisme lain dan menyerap molekul molekul organik kecil. Sebagian besar hewan hidup dengan cara menelan dan mencerna makanan dalam tubuhnya. Eukariota lainnya yaitu protista mencakup semua eukariota yang tidak cocok dengan definisi tumbuhan, fungi, atau hewan pada dasarnya campursari taksonomi. Sebagian besar protista adalah uniseluler (bersel tunggal, amoeba misalnya). Namun protista mencakup juga organisme-organisme besar multiseluler (bersel banyak) tertentu yang dipercaya merupakan keturunan langsung (direct descendants) protista uniseluler. Sebagai contoh banyak biolog mengklasifikasikan rumput laut (seagrass) sebagai protista karena rumput laut ini berkerabat lebih dekat dengan beberapa alga bersel tunggal daripada dengan tumbuhan sejati. Sejatinya seagrass masuk ke dalam kelompok Spermatophyta Kingdom Plantae, sedangkan rumput laut yang dikenal seaweed termasuk dalam Kingdom Protista. Gambar 4 Pohon filogenetik 3 domain berdasarkan data rRNA (Sumber: Gary Kaiser, 2020)
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 26 Filogeni mengacu pada hubungan evolusioner antara organisme. Sistem Tiga Domain, diusulkan oleh Woese dan lainnya, adalah model evolusi filogeni berdasarkan perbedaan urutan nukleotida di RNA ribosom (rRNA), serta struktur lipid membran sel dan kepekaannya terhadap antibiotik. Membandingkan struktur rRNA sangat berguna, karena molekul rRNA di seluruh alam menjalankan fungsi yang sama, strukturnya tidak banyak berubah. Oleh karena itu, persamaan dan perbedaan dalam urutan nukleotida rRNA adalah indikasi yang baik tentang berkerabat atau atau tidaknya sel dan organisme yang berbeda. Ada berbagai hipotesis tentang asal mula sel prokariotik dan eukariotik. Karena semua sel memiliki sifat yang sama, memang demikian umumnya mengira bahwa semua sel berasal dari sel nenek moyang yang sama yang disebut sebagai last universal common ancestor (LUCA), leluhur terakhir universal bersama. LUCA ini akhirnya berkembang menjadi tiga jenis sel yang berbeda, masing-masing mewakili sebuah domain. Ketiga domain tersebut adalah Archaea, Bakteri, dan Eukarya. Sistem klasifikasi 3 Domain adalah klasifikasi biologis yang dikembangkan oleh Carl Woese pada tahun 1990 yang membagi organisme seluler ke dalam 3 kelompok domain, yaitu archaea, bakteria, dan eukarya. Sistem klasifikasi 3 Domain menekankan pemisahan prokariota menjadi 2 kelompok, yaitu Eubacteria (Bacteria) dan Archaebacteria (Archaea). Karena sebelumnya ilmuan percaya hanya ada 2 jenis kehidupan, yaitu eukarya dan bakteri. Sebelum teori 3 domain ditemukan, awalnya kingdom merupakan takson tertinggi dengan sistem 5 kerajaan yang diadopsi oleh prinsip-prinsip yang dikembangkan Carolus Linnaeus, ilmuan asal Swedia. Sekarang setelah sistem 3 domain diakui, domain ditambahkan di atas kingdom dalam klasifikasi sebagai takson tertinggi dengan urutan sebagai berikut: ▪ Domain ▪ Kingdom (Kerajaan) ▪ Filum (untuk hewan)/Divisi (untuk tumbuhan) ▪ Class (Kelas)
27 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup ▪ Ordo (Bangsa) ▪ Familia (Suku) ▪ Genus (Marga) ▪ Spesies (Jenis) Pembagian sistem klasifikasi 3 domain sebagai berikut: 1. Archaea (archaebacteria) Archaea memiliki anggota organisme uniseluler (sel tunggal) yang tidak memiliki membran sel (prokariotik). Archaea memiliki gen yang mirip dengan bakteria dan eukarya, dan sempat menjadi 1 golongan dengan bakteri karena memiliki penampilan yang hampir sama. Archaea bereproduksi dengan pembelahan biner, memiliki satu kromosom bundar, dan menggunakan flagela untuk bergerak di lingkungan mereka seperti halnya bakteri. Archaea memiliki sejarah evolusi purba yang unik yang dianggap sebagai spesies organisme tertua di Bumi, terutama metabolisme mereka yang beragam, sehingga memungkinkan mereka memakan bahan anorganik. Archaea juga memiliki ciri khas mampu bertahan hidup pada lingkungan yang ekstrem, seperti pada lubang hidrotermal, mata air asam, dan di bawah es Kutub Utara. Archaea termasuk metanogen, halofil ekstrim, dan hipertermofil. Satu alasan karena ini adalah bahwa hubungan yang mengandung eter di membran Archaea lebih stabil daripada hubungan yang mengandung ester di Bakteri dan Eukarya lebih mampu menahan suhu yang lebih tinggi dan konsentrasi asam yang lebih kuat. Archaea memiliki karakteristik sebagai berikut: a. Archaea adalah sel prokariotik. b. Berbeda dengan Bakteri dan Eukarya, Archaea memiliki membran yang tersusun dari rantai hidrokarbon bercabang (banyak juga mengandung cincin dalam rantai hidrokarbon) yang melekat pada gliserol oleh hubungan eter. c. Dinding sel Archaea tidak mengandung peptidoglikan.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 28 d. Archaea tidak sensitif terhadap beberapa antibiotik yang mempengaruhi Bakteri, tetapi sensitif terhadap beberapa antibiotik yang mempengaruhi Eukarya. e. Archaea mengandung rRNA yang unik untuk Archaea seperti yang ditunjukkan dengan adanya daerah molekuler yang sangat berbeda dari rRNA Bakteri dan Eukarya. Archaea dibagi menjadi tiga filum utama, yaitu Crenarchaeota, Euryarchaeota, dan Korarchaeota. ▪ Crenarchaeota, banyak memiliki organisme yang termofilik (hidup di lingkungan panas dan asam) atau hipertermofilik (hidup dengan suhu panas yang tinggi). Bahkan beberapa di antaranya memiliki kemampuan hidup pada lingkungan dengan suhu hingga 113° C. Contoh Crenarchaeota yaitu Thermococcus gammatolerans. ▪ Euryarchaeota, memiliki anggota yang beragam dan termasuk metanogen, yaitu organsime yang mampu menghasilkan metana. Mereka sering ditemukan di usus dan halobacteria serta mampu hidup di lingkungan dengan konsentrasi garam yang ekstrem. Beberapa diantara mereka merupakan anaerob dan umumnya hidup pada suhu antara 41 dan 122º C. Contoh Euryarchaeota yaitu Halobacterium sp. ▪ Korarchaeota, berdasarkan analisis sekuens gen 16S rRNA, menunjukan bahwa Korarchaeota merupakan bagian yang terpisah dari Crenarchaeota maupun Euryarchaeota. Korarchaeota hanya ditemukan pada lingkungan hidrotermal, atau tempat yang memiliki sumber air panas, seperti ventilasi hidrotermal, atau kolam renang obsidian. Nanoarchaeum equitans adalah contoh organisme Korarchaeota. 2. Bakteri (Eubacteria) Bakteri (juga dikenal sebagai eubacteria atau "bakteri sejati") adalah sel prokariotik yang umum dalam kehidupan sehari-hari manusia, lebih banyak dari archaebacteria. Eubacteria dapat ditemukan hampir di mana-mana dan banyak dikaitkan dengan sesuatu yang buruk, namun namun disisi lain bakteri sebenarnya
29 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup sangat bermanfaat bagi kehidupan. Bakteri berperan sebagai pengurai utama dalam ekosistem global juga berfungsi sebagai produsen antibiotik. Beberapa bakteri berperan sebagai mikrobiota, yaitu komunitas mikroorganisme yang hidup di dalam tubuh manusia. Contohnya mikrobiota pencernaan yang membantu proses pencernaan manusia dari proses penyerapan atau pembusukan. Bakteri memiliki karakteristik berikut: a. Bakteri adalah sel prokariotik. b. Seperti Eukarya, mereka memiliki membran yang terdiri dari rantai asam lemak tidak bercabang yang melekat pada gliserol oleh hubungan ester. c. Dinding sel Bakteri, tidak seperti Archaea dan Eukarya, mengandung peptidoglikan. d. Bakteri sensitif terhadap antibiotik antibakteri tradisional tetapi resisten terhadap sebagian besar antibiotik yang memengaruhi Eukarya. e. Bakteri mengandung rRNA yang unik untuk Bakteri yang ditunjukkan dengan adanya daerah molekuler yang sangat berbeda dari rRNA Archaea dan Eukarya. Bakteri diyakini terdiri dari 5 filum utama, yaitu; ▪ Cyanobacteria, bakteri yang memperoleh energi melalui proses fotosintesis dan hasilnya berupa oksigen yang tentunya bermanfaat bagi kehidupan. Contoh Cyanobacteria yaitu Arthrospira (Spirulina) platensis. ▪ Proteobacteria, merupakan kelompok terbesar yang didalamnya termasuk bakteri Escherichia coli, Salmonella typhi, Legionella, Heliobacter pylori (penyebab banyak bisul), Neisseria gonorrhoeae (penyebab gonore). Bakteri ini sangat terkait erat dengan mitokondria eukariotik. ▪ Firmicutes, yaitu bakteri gram positif tanpa dinding sel yang didalamnya termasuk di antaranya bakteri Bacillus, Lactobacillus, dan Clostridium. ▪ Spirochetes, sebagian besar memiliki bentuk gulungan spiral yang panjang, heliks atau spiral. bersifat chemoheterotrophic (mendapatkan energi dari reaksi kimia), dengan panjang antara 3 dan 500 μm dan diameter sekitar 0,09
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 30 hingga setidaknya 3 μm. Contohnya Borrelia burgdorferi, dan Treponema pallidum. ▪ Klamidia, merupakan anggota filum bakteria yang bersifat parasit didalam sel inang mereka. bagian dari kelompok mereka termasuk bakteri Giardia, dan Chlamydia. 3. Eukarya (Eukariota) Domain eukarya atau eukariota memiliki anggota organisme uniseluler maupun multiseluler dengan eukariotik (memiliki membran inti sel). Dan merupakan domain terbesar dengan anggota yang berasal dari kingdom protista, fungi, plantae, dan animalia. Eukarya memiliki karakteristik sebagai berikut: a. Eukarya memiliki sel eukariotik. b. Seperti Bakteri, mereka memiliki membran yang terdiri dari rantai asam lemak tidak bercabang yang melekat pada gliserol oleh hubungan ester. c. Tidak semua Eukarya memiliki sel dengan dinding sel, tetapi bagi Eukarya yang memiliki dinding sel, dinding itu tidak mengandung peptidoglikan. d. Eukarya resisten terhadap antibiotik antibakteri tradisional tetapi sensitif terhadap sebagian besar antibiotik yang memengaruhi sel eukariotik. e. Eukarya mengandung rRNA yang unik untuk Eukarya yang ditunjukkan dengan adanya daerah molekuler yang sangat berbeda dari rRNA Archaea dan Bacteria. Empat kingdom Eukarya yang umum dikenal yaitu: 1. Protista: Protista adalah organisme eukariotik sederhana yang didominasi oleh uniseluler. Contohnya termasuk jamur lendir, euglenoids, alga, dan protozoa. 2. Fungi: Fungi adalah organisme uniseluler atau multiseluler dengan jenis sel eukariotik. Sel memiliki dinding sel tetapi tidak diatur ke dalam jaringan. Mereka tidak melakukan fotosintesis dan memperoleh nutrisi melalui penyerapan. Contoh termasuk jamur kantung, jamur klub, ragi, dan jamur. 3. Plantae: Tumbuhan adalah organisme multiseluler yang tersusun dari sel eukariotik. Sel-sel tersebut disusun menjadi jaringan dan memiliki dinding sel.
31 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Mereka memperoleh nutrisi melalui fotosintesis dan penyerapan. Contohnya termasuk lumut, pakis, tumbuhan runjung, dan tanaman berbunga. 4. Animalia: Hewan adalah organisme multiseluler yang terdiri dari sel eukariotik. Sel-sel tersebut disusun menjadi jaringan dan kekurangan dinding sel. Mereka tidak melakukan fotosintesis dan memperoleh nutrisi terutama melalui konsumsi. Contohnya termasuk spons, cacing, serangga, dan vertebrata Penting untuk memahami bahwa mengklasifikasikan spesies-spesies yang sungguh beraneka ragam di bumi merupakan kerja yang masih berlanjut seiring bertambahnya pengetahuan. Sehingga memungkinkan adanya sistem klasifikasi baru. 4. Bahan Bacaan 4: Kunci Determinasi Sederhana Ada beberapa struktur kunci identifikasi, yaitu: kunci dikotomi, kunci sinopsis, dan kunci elektronik. Kunci dikotomi merupakan penyusunan kunci dengan menempatkan ciri yang bertentangan pada nomor yang bergandengan. Kunci sinopsis merupakan penyusunan kunci identifikasi dalam bentuk tabel atau kartu. Kunci elektronik merupakan penyusunan kunci identifikasi dengan memanfaatkan teknologi informasi. Dalam taksonomi terdapat dua istilah yang sering dianggap sinonim yaitu identifikasi dan determinasi. Karena kedua istilah tersebut dianggap sinonim, maka penggunaannya sering dipertukarkan. Kalau kita memperhatikan definisi dari kedua istilah tersebut, sesungguhnya terdapat perbedaan identifikasi asal katanya adalah to identify yang artinya mempersamakan, mencocokkan, membandingkan dan sebagainya. Sedangkan to determine yang atinya menentukan atau memastikan. Dengan demikian identifikasi sesungguhnya berarti langkah-langkah yang dilakukan dengan mempersamakan, mencocokkan, atau membandingkan sifat dan ciri yang dimiliki oleh dua makhluk hidup. Determinasi berarti menentukan atau memastikan nama dari tumbuhan atau spesimen tumbuhan tersebut, sedangkan identifikasi merupakan proses yang dilaksanakan terlebih dahulu yaitu dengan mengamati sifat-sifat tumbuhan atau
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 32 spesimen atau yang lainnya setelah itu lalu melakukan determinasi atau menentukan nama ilmiahnya yang benar. Klasifikasi makhluk hidup yang baik dan benar melalui tahap-tahap tertentu yang harus dilakukan. Ada tiga tahapan untuk melakukan klasifikasi makhluk hidup yaitu pencandraan, pengelompokan, dan pemberian nama takson. Pencandraan atau identifikasi adalah mendeskripsi ciri-ciri suatu makhluk hidup yang akan diklasifikasi. Untuk mencandra atau mengidentifikasi makhluk hidup yang baru saja dikenal, diperlukan alat pembanding. Alat pembanding tersebut dapat berupa gambar spesimen awetan hewan atau tumbuhan hewan, atau tumbuhan yang sudah diketahui namanya serta kunci identifikasi. Kunci identifikasi disebut juga kunci determinasi. Kunci identifikasi atau kunci determinasi pertama kali diperkenalkan oleh Carolus Linneus. Kunci determinasi adalah suatu kunci yang digunakan untuk mengidentifikasi makhluk hidup berupa keterangan tentang ciri-ciri makhluk hidup. Identifikasi merupakan kegiatan dasar dalam taksonomi. Identifikasi mencakup dua kegiatan, yaitu klasifikasi dan tata nama. Salah satu kunci identifikasi ada yang disusun dengan menggunakan ciri-ciri taksonomi yang saling berlawanan. Tiap langkah dalam kunci tersebut terdiri atas dua alternatif (dua ciri yang saling berlawanan) sehingga disebut kunci dikotomis. Tiap langkah dalam kunci tersebut dinamakan kuplet yang terdiri atas dua bait pernyataan atau lebih. Jika salah satu ciri ada yang cocok dengan ciri makhluk hidup yang diidentifikasi, ciri atau alternatif lainnya gugur. Dalam menggunakan kunci determinasi. Spesies yang akan diidentifikasi dihadapkan pada dua ciri-ciri morfologi yang salah satunya paling sesuai dengan spesies tersebut. Apabila sudah diperoleh ciri-ciri yang sesuai dengan spesies tersebut kemudian menuju ke ciri-ciri berikutnya sesuai dengan angka yang tercantum di belakang ciri-ciri tersebut. Dengan demikian seterusnya sampai diperoleh nama spesies untuk lebih memahami ca ra penggunaan kunci determinasi. Untuk membuat kunci determinasi perlu memperhatikan hal-hal berikut.
33 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 1. Kunci harus dikotom (berlawanan), sehingga satu bagian dapat diterima, sedangkan yang lain ditolak 2. Observasi sebanyak-banyaknya ciri (karakter) yang diamati 3. Deskripsi karakter dengan istilah umum sehingga dapat dimengerti orang 4. Menggunakan kalimat sesingkat mungkin 5. Setiap kuplet diberi nomor 6. Kata pertama dari setiap pernyataan dalam satu kuplet harus identik Contoh: Tumbuhan memiliki bunga ……………….. Tumbuhan tidak memiliki bunga ……………….. 7. Hindari pemakaian kisaran yang tumpang tindih atau hal-hal yang bersifat relatif dalam kuplet. Contoh: Panjang daun 4 – 8 cm Daun besar atau kecil Kunci determinasi dibuat secara bertahap, sampai bangsa saja, suku, marga, atau jenis dan seterusnya. Ciri-ciri makhluk hidup disusun sedemikian rupa sehingga selangkah demi selangkah si pemakai kunci dipaksa memilih satu di antara dua atau beberapa sifat yang bertentangan. Demikian seterusnya, hingga akhirnya diperoleh suatu jawaban berupa identitas makhluk hidup yang diinginkan. Cara menggunakan kunci determinasi meliputi beberapa tahapan berikut ini. 1. Bacalah dengan teliti kunci determinasi mulai dari permulaan, yaitu nomor 1a. 2. Cocokkan ciri-ciri tersebut pada kunci determinasi dengan ciri yang terdapat pada makhluk hidup yang diamati. 3. Jika ciri-ciri pada kunci tidak sesuai dengan ciri makhluk hidup yang diamati, harus beralih pada pernyataan yang ada di bawahnya dengan nomor yang sesuai. Misalnya, pernyataan 1a tidak sesuai, beralihlah ke pernyataan 1b. 4. Jika ciri-ciri yang terdapat pada kunci determinasi sesuai dengan ciri yang dimiliki organisme yang diamati, catatlah nomornya. Lanjutkan pembacaan kunci pada nomor yang sesuai dengan nomor yang tertulis di belakang setiap pernyataan pada kunci.
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 34 5. Jika salah satu pernyataan ada yang cocok atau sesuai dengan makhluk hidup yang diamati, alternatif lainnya akan gugur. Sebagai contoh, kunci determinasi memuat pilihan: 1.a. tumbuhan berupa herba, atau b. tumbuhan berkayu Jika yang dipilih adalah 1a (tumbuhan berupa herba), pilihan 1b gugur. Begitu seterusnya hingga diperoleh nama famili, ordo, kelas, dan divisio atau filum dari makhluk hidup yang diamati. Contoh Kunci Identifikasi Hewan Gambar 5 Kunci dikotomi hewan (sumber: Suroso A.Y., Anna P, Kardiawarman, 2003)
35 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Kunci identifikasi dari kunci dikotomi hewan di atas, yaitu: 1 a. Bertelur dan perparuh …………………………………………………… 2 b. Melahirkan anak dan tidak berparuh ……………………………… 3 2 a. Masih ada kloaka, hanya ada satu lubang pengeluaran untuk bertelur atau untuk membuang kotoran ………………… Monotremata (Platypus) b. Memiliki kantung untuk memelihara bayinya hingga dapat berjalan sendiri ……………………………………………………………… Marsupilia (Kangguru) 3 a. Memiliki alat terbang atau melayang ……………………………… 4 b. Tidak memiliki sayap kulit ……………………………………………… 5 4 a. Ada selaput kulit melebar sebagai sayap ………………………… Dermoptera (Lemur peluncur) b. Sayap selaput dari bagian tangan, badan dan kaki …………… Cheiroptera (Kalong, kelelawar) 5 a. Hidup di darat, alatnya kaki jalan ……………………………………. 6 b. Hidup di air, alat geraknya sirip ……………………………………… 7 6 a. Bersisik …………………………………………………………………………. Pholidota (Trenggiling) b. c. d. e. Tak bersisik …………………………………………………………………… Tak bergigi Bergigi …………………………………………………………………………… Pemakan tumbuhan ……………………………………………………….. Edentata (Armadillo) 8 7 a. b. Gigi taring besar ……………………………………………………………... Gigi kecil ………………………………………………………………………… Carnivora (Singa) Insectivora 8 a. b. Sirip ekor arahnya mendatar …………………………………………... Sirip ekor arahnya tegak …………………………………………………. Cetacea (Paus biru) Sirenia (Duyung) Kunci determinasi hewan yang diperoleh dari hasil identifikasi: Platypus = 1a, 2a Kangguru = 1b, 2b Lemur peluncur = 1b, 3a, 4a Kalong, kelelawar = 1b, 3a, 4b Trenggiling = 1b, 3b, 5a, 6a Armadilo = 1b, 3b, 5a, 6b Singa = 1b, 3b, 5a, 6d, 7a Paus biru = 1b, 3b, 5a, 6d, 8a Duyung = 1b, 3b, 5a, 6d, 8b
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 36 Contoh Kunci Identifikasi Tumbuhan Gambar 6 Kunci dikotomi tumbuhan (Sumber: https://www.gurupendidikan.co.id/kunci-determinasi/, diakses 24/9/2020) Kunci identifikasi dari kunci dikotomi tumbuhan di atas, yaitu: 1 a. Tumbuhan berbiji ……………………………………………………………… 2 b. Tumbuhan berspora ………………………………………………………….. 3 2 a. Gymnospermae …………………………………………………………………. 4 b. Angiospermae …………………………………………………………………… 5 3 a. Pteridophyta ……………………………………………………………………... semanggi b. Bryophyta …………………………………………………………………............ lumut hati 4 a. Daun seperti jarum ……………………………………………………………. pinus b. Daun sejajar ………………………………………………….............................. pakis haji 5 a. Monokotil ………………………………………………………………………….. 6 b. Dikotil ……………………………………………………………………………….. 7 6 a. Sejenis rumput-rumputan ………………………………………………….. 8 b. Bukan rumput-rumputan …………………………………………………… Jahe 7 a. Daging buah berwarna orange …………………………………………… 9 b. Daging buah berwarna putih ……………………………………………… apel
37 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 8 a. Habitatnya di daerah berair ……………………………………………….. padi b. Habitatnya di daerah kering ……………………………………………….. jagung 9 a. Kadar air daging buah tinggi ………………………………………………. jeruk b. Kadar air daging buah tidak terlalu tinggi …………………………… mangga Kunci determinasi tumbuhan yang diperoleh dari hasil identifikasi: Pinus = 1a, 2a, 4a Pakis haji = 1a, 2a, 4b Padi = 1a, 2b, 5a, 6a, 8a Jagung = 1a, 2b, 5a, 6a, 8b Jahe = 1a, 2b, 5a, 6b Mangga = 1a, 2b, 5b, 7a, 9b Jeruk = 1a, 2b, 5b, 7a, 9a Apel = 1a, 2b, 5b, 7b Semanggi = 1b, 3a Lumut hati = 1b, 3b 4. Bahan Bacaan 4: Kladogram (Pohon Filogeni) Dalam bidang taksonomi ada dua metode dan filosofi berbeda untuk membuat pohon filogeni yaitu filogenetik (kladistik) dan fenetik. Metode fenetik membangun pohon disebut fenogram dengan menggunakan sifat ciri tanpa mempertimbangkan sejarah evolusi yang membawa spesies ke fenotip terbaru atau fenogram berdasarkan keserupaan ciri secara keseluruhan. Metode kladistik atau filogenetik membangun pohon disebut kladogram (pohon filogeni) berdasarkan asumsi/hipotesis tentang hubungan leluhur pada data terbaru kladogram berdasarkan evolusi ciri. Analisis filogenetik dapat menginterpretasikan hubungan kekerabatan makhluk hidup berdasarkan kesamaan dan kemiripan morfologi fisiologi analisis DNA dan hubungan jauh dekat kekerabatan, dengan memperhatikan perjalanan evolusinya. Klasifikasi filogeni merefleksikan hubungan antara suatu kelompok taksa secara akurat. Filogeni disimpulkan berdasarkan identifikasi ciri-ciri organisme karakter yang bervariasi di antara kelompok organisme. Bisa dari morfologi, kromosom, molekular, tingkah laku, dan ekologi. Karakter-karakter yang dimiliki yang berasal dari tetua yang sama sering disebut dengan istilah homologi. Karakter tertentu yang ada pada tertua bersama dari suatu kelompok organisme disebut dengan
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 38 nenek moyang (ancestral). Bentuk-bentuk variasi dari karakter yang muncul kemudian dalam proses evolusi disebut dengan karakter turunan (derived character state). Metode kladistik menjadi metode pilihan karena dipertimbangkan lebih kuat dan untuk menyediakan perkiraan yang lebih realistik namun lebih lambat dibandingkan algoritma dari fenetik. Filogeni perlu dipelajari untuk menduga perubahan evolusi kolektif yang sudah terjadi dalam populasi keturunan atau leluhur melalui waktu. Kladogram dapat digunakan untuk mengelompokkan kehidupan dengan cara yang secara langsung merefleksikan sejarah evolusi. Kladogram juga berfungsi sebagai alat untuk menduga sejarah biogeografi dan ekologi mengakses proses evolusi membuat keputusan dalam konservasi jenis langka. Kladogram atau pohon filogeni merupakan diagram percabangan yang secara konsep mewakili perkiraan terbaik dari silsilah evolusi organisme. Kladogram juga merupakan cara yang paling nyaman untuk menggambarkan sejarah hubungan evolusi antara suatu kelompok organisme. Percabangan pada pohon filogenetik menunjukkan garis keturunan yang terjadi pada proses evolusi sebelumnya. Ciri yang berguna dalam analisa filogeni adalah homologi bukan analogi. Pohon filogeni dapat dibuat berskala atau tanpa skala. Pohon filogeni dapat dibuat bermacam-macam, seperti pada Gambar 7. Gambar 7 Macam pohon filogeni/kladogram
39 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Tahapan Membuat Fenogram Tanpa koefisien 1. Menentukan organisme yang akan dianalisis (taksa). 2. Menentukan karakter yang akan diamati. Karakter dapat bersumber dari morfologi organ vegetatif dan generatif. 3. Memuat tabel karakter. 4. Mengamati spesimen/taksa. 5. Mengisi tabel karakter dengan data ciri pengamatan. Karakter biasanya meliputi hanya dua ciri, ada (diberi kode 1) dan tidak ada (diberi kode 0). Misalkan kita mengamati empat marga, yaitu A, B, C, dan D, dengan lima karakter, yaitu karakter 1, 2, 3, 4, dan 5. Tabel 6 Karakter Organisme 6. Menghitung jumlah persamaan antar pasang taksa dan masukkan ke dalam tabel persamaan. Tabel 7 Persamaan antar Pasangan Taksa A B C D A B 4 C 1 2 D 0 1 4 7. Mulai dengan melihat mana hubungan yang paling dekat dengan mencari pasangan dengan persamaan terbesar. 8. Meletakkan pasangan-pasangan tersebut pada bagian paling atas dari pohon. 1 2 3 4 5 A 1 0 1 0 0 B 1 0 0 0 0 C 0 1 0 0 1 D 0 1 0 1 1
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 40 Gambar 8 Pohon fenetika (fenogram) Hasil fenogram menunjukkan bahwa marga A dan B memiliki similarity (kesamaan) atau dikatakan memiliki kekerabatan yang sangat dekat, demikian juga dengan dengan C dan D. Dengan Koefisien Langkah 1 sampai dengan 5 sama dengan langkah membuat fenogram tanpa koefisien. 6. Menghitung koefisien kesamaan Kesamaan AB = 4/5 = 0,8 Kesamaan AC = 1/5 = 0,2 Kesamaan AD = 0 Kesamaan BC = 2/5 = 0,4 Kesamaan CD = 4/5 = 0,8 7. Menyusun matriks kesamaan dalam tabel. Tabel 8 Matriks Kesamaan A B C D A 1 B 0.8 1 C 0.2 0.4 1 D 0 0,2 0.8 1 8. Membuat klastering dengan mengidentifikasi pasangan taksa yang memiliki kesamaan yang tinggi. Klastering 1 adalah pasangan taksa AB, untuk memudahkan disebut P.
41 Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup Tabel 9 Koefisien Kesamaan Klastering 1 P C D P 1 C ? 1 D ? 0.8 1 9. Menghitung koefisien kesamaan klastering 1. Koefisien PC = (0,2+0,4)/2 = 0,3 Koefisien PD = (0+0,2)/2 = 0,1 Hasilnya adalah: Tabel 10 Matriks koefisien kesamaan klastering 1 P C D P 1 C 0.3 1 D 0.1 0.8 1 10. Menghitung koefisien kesamaan klastering 2. Klastering 2 adalah pasangan taksa CD, disebut Q. Tabel 11 Matriks Koefisien Kesamaan Klastering 2 P Q P 1 Q ? 1 11. Menghitung koefisien kesamaan PQ. Kesamaan PQ = (0,3 + 0,1)/2 = 0,2. Matriksnya menjadi: Tabel 12 Matriks koefisien kesamaan klastering PQ P Q P 1 Q 0.2 1
Unit Pembelajaran 1 : Klasifikasi Makhluk Hidup 42 12. Merekonstruksi fenogram. Hasilnya seperti di bawah ini. Gambar 9 Fenogram dengan koefisien Tahapan Membuat Kladogram Langkah 1 sampai dengan 5 sama dengan langkah membuat fenogram. Nenek moyang (outgroup) ditambahkan ke dalam tabel karakter. Karakter yang dimiliki oleh outgroup atau disebut plesiomorf biasa ditulis 0 (tidak ada), sedangkan karakter primitif ke kondisi maju disebut ciri maju atau apomorf, biasa ditulis 1 (ada). Outgroup harus suatu takson yang diketahui kurang berkerabat dibandingkan dengan antara anggota ingroup. Namun outgroup harus yang punya hubungan dekat dengan ingroup. Tabel 13 Karakter Organisme 1 2 3 4 5 Outgroup 0 0 0 0 0 A 1 0 1 0 0 B 1 0 0 0 0 C 0 1 0 0 1 D 0 1 0 1 1 6. Membuat tabel perubahan jumlah evolusi di bawah ini, diurut dari perubahan paling sedikit ke paling banyak.