Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9
44Klasifikasi dan Kekerabatan
Mengapa klasifikasi pada Bab 21 berhasil dengan begitu baik? Kelompokkan hewan menurut bulu burung dan bulu, dan seribu ciri lain berbaris dengan patuh — pemberi susu bertulang belakang, pemakai bulu burung bertelur bercangkang, dan tidak seorang pun perlu memeriksanya. Catatan 21.10 membiarkan pertanyaannya menggantung. Bab ini menjawabnya dengan satu kata — kekerabatan — lalu membangun ulang kotaknya sebagai sebuah pohon keluarga.
44.1 Atribut, yang dibagi bersama dan bersarang
Definisi 44.1 (Atribut)
Suatu atribut adalah ciri yang dimiliki sebuah organisme, yang dinyatakan sedemikian rupa sehingga dapat diperiksa: punya rangka dengan tulang belakang; punya empat anggota gerak; punya bulu dan memberi susu; punya bulu burung. Klasifikasi dibangun di atas atribut — kriteria yang baik pada Definisi 14.1, yang dibakukan.
Proposisi 44.2 (Atribut bersarang)
Kalau diperiksa pada banyak spesies, atribut jatuh ke dalam himpunan yang bersarang — setiap hewan berbulu juga punya empat anggota gerak; setiap hewan berkaki empat juga punya tulang belakang; tidak pernah pola yang sebaliknya (berbulu tanpa tulang belakang) dan tidak pernah himpunan yang bersilangan (berbulu dan berbulu burung sekaligus). Persarangan itulah sebabnya kelompok-di-dalam-kelompok (Definisi 21.1) sama sekali cocok dengan dunia yang hidup.
Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎
Contoh 44.3 (Menempatkan tiga hewan)
Periksalah kotaknya bagi paus, ikan trout dan burung hitam. Paus: tulang belakang ya, empat anggota gerak ya (sirip dayung depan, dan sisa rudimenter yang tersembunyi di belakang), bulu-dan-susu ya — kotak yang terdalam, bersama kucingnya. Ikan trout: tulang belakang ya, berhenti — hanya kotak yang terluar. Burung hitam: tulang belakang, empat anggota gerak (dua kaki, dua sayap), bulu burung — kotak berkaki empatnya, di dalam bilik bulu burungnya sendiri. Tidak ada hewan yang pernah menuntut dua kotak yang bersilangan sekaligus.
44.2 Kekerabatan: alasan di balik persarangannya
Proposisi 44.4 (Atribut bersama berarti nenek moyang bersama)
Penjelasan persarangannya adalah pewarisan (Catatan 23.3: anak menerima dari induknya). Spesies yang berbagi sebuah atribut membaginya karena mereka mewarisinya dari seorang nenek moyang bersama — sebuah spesies kakek buyut yang jauh. Makin banyak atribut yang dibagi dua spesies, makin dekat kekerabatan mereka: kucing dan paus, yang sama-sama berbulu dan memberi susu, lebih dekat sepupunya satu sama lain daripada masing-masingnya dengan ikan trout. Sebuah kelompok klasifikasi, pada dasarnya, adalah sebuah keluarga: seorang nenek moyang beserta semua keturunannya.
Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎
Contoh 44.5 (Akhirnya membaca pausnya dengan benar)
Inilah sebabnya teka-teki paus (Latihan 21.9) harus terpecahkan sebagaimana ia terpecahkan: bulu-dan-susu menandai garis keluarga pausnya — nenek moyangnya adalah mamalia darat yang memberi susu — sedangkan bentuknya yang mirip ikan adalah pekerjaan airnya (Latihan 28.11), yang dicapkan pada sebuah keluarga yang tidak berkerabat oleh cara hidup yang sama. Atribut keturunan mengelompokkan keluarga; kemiripan habitat dapat dipinjam oleh orang asing. Klasifikasi memercayai yang pertama dan mencurigai yang kedua.
Definisi 44.6 (Pohon kekerabatan)
Kekerabatan digambarkan sebagai sebuah pohon: titik percabangannya melambangkan nenek moyang bersama, dan tiap atribut muncul sekali, pada percabangan tempat ia timbul — setiap spesies di seberang percabangan itu mewarisinya. Kotak yang bersarang dan pohonnya membawa keterangan yang sama: sebuah kotak adalah sebuah cabang beserta semua rantingnya.
Metode 44.7 (Membangun sebuah pohon kekerabatan kecil)
Diberikan segenggam spesies:
- tabelkan atributnya — spesies pada baris, atribut yang dapat diperiksa pada lajur, centang di tempat ia dimiliki;
- kelompokkan menurut centang yang dibagi bersama, atribut yang terluas lebih dahulu: persarangannya muncul di dalam tabelnya;
- gambarlah pohonnya: satu percabangan per atribut, yang terluas paling dekat dengan batangnya; tempatkan tiap spesies melewati persis percabangan yang atributnya dimilikinya;
- bacalah kekerabatannya: kedekatan dua spesies adalah percabangan terakhir yang dibaginya bersama.
Catatan 44.8 (Apa yang diam-diam disiratkan pohonnya)
Anggaplah pohonnya sungguh-sungguh dan ia mengatakan sesuatu yang amat besar: ikutilah dua cabang mana pun ke belakang dan keduanya bertemu. Kucing dan ikan trout berbagi sebuah spesies kakek buyut; jadi, lebih jauh ke belakang, demikian pula kucing dan siput, bunga aster dan anak manusia. Semua makhluk hidup kalau begitu merupakan satu keluarga, dan kesatuannya (Proposisi 29.2) merupakan sebuah kemiripan keluarga — dan spesies pastilah dapat berubah lintas generasi, sebab kalau tidak, percabangannya tidak akan pernah dapat terjadi. Apakah hal itu benar, dan bagaimana ia dapat bekerja, adalah pertanyaan besar pada tahun Bab 67 — pohon inilah bagan yang memaksakannya.
44.3 Latihan
Latihan 44.1 ★
Apa itu atribut? Berikan tiga, yang dinyatakan sehingga dapat diperiksa.
Solusi
Solusi Latihan 44.1.
Ciri yang dimiliki sebuah organisme, yang dinyatakan sehingga dapat diperiksa: punya tulang belakang; punya empat anggota gerak; punya bulu dan memberi susu kepada anaknya (atau: punya bulu burung).
Latihan 44.2 ★
Apa artinya bahwa atribut bersarang? Berikan contoh tiga kotak dalam bab ini.
Solusi
Solusi Latihan 44.2.
Himpunan pemilik tiap atributnya duduk sepenuhnya di dalam himpunan atribut yang lain: semua pembawa bulu punya empat anggota gerak, semua hewan berkaki empat punya tulang belakang — tidak pernah sebaliknya, tidak pernah bersilangan. Kotak di dalam kotak, tanpa ada yang mengangkangi keduanya.
Latihan 44.3 ★
Mengapa spesies berbagi atribut, menurut Proposisi 44.4?
Solusi
Solusi Latihan 44.3.
Karena mereka mewarisinya dari seorang nenek moyang bersama: sebuah atribut menuruni sebuah garis keluarga, sehingga pemiliknya adalah keturunan nenek moyang itu — sebuah keluarga.
Latihan 44.4 ★
Pada pohon sakunya, titik atribut mana yang dilewati ikan troutnya? Titik mana saja yang dilewati pausnya?
Solusi
Solusi Latihan 44.4.
Ikan troutnya berdiri melewati titik tulang belakang saja. Pausnya berdiri melewati tulang belakang, empat anggota gerak, dan bulu-dan-susu — ketiganya.
Latihan 44.5 ★
Siapa yang lebih dekat sepupunya: paus dan kucing, atau paus dan ikan trout? Bacalah jawabannya dari percabangan pohonnya.
Solusi
Solusi Latihan 44.5.
Paus dan kucing: keduanya berbagi percabangan bulu-dan-susu, yang termuda dari yang digambar; ikan troutnya berpisah pada percabangan yang tertua.
Latihan 44.6 ★
Nyatakan hubungan antara sebuah kotak yang bersarang dan sebuah cabang pohon.
Solusi
Solusi Latihan 44.6.
Keduanya adalah keterangan yang sama dua kali: sebuah kotak adalah sebuah cabang beserta semua rantingnya — segala yang melewati sebuah percabangan mewarisi atribut percabangan itu lalu duduk di dalam kotaknya.
Latihan 44.7 ★★
Mengapa klasifikasi memercayai bulu-dan-susu tetapi mencurigai “berbentuk seperti ikan”? Pakai Contoh 44.5.
Solusi
Solusi Latihan 44.7.
Bulu-dan-susu diwariskan menuruni satu garis keluarga — ia menandai keturunan. “Berbentuk seperti ikan” dapat dicapkan pada orang asing oleh cara hidup berair yang sama, seperti diperlihatkan pausnya: bentuknya dipinjam, keluarganya di tempat lain. Klasifikasi mengelompokkan keluarga, sehingga ia memercayai barang pusakanya dan mencurigai mantel pinjamannya.
Latihan 44.8 ★★
Bangunlah tabel atribut pada Metode 44.7 untuk: ikan trout, katak, kucing, burung hitam — dengan atribut: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu-dan-susu, bulu burung.
Solusi
Solusi Latihan 44.8.
Ikan trout: tulang belakang saja. Katak: tulang belakang, empat anggota gerak. Kucing: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu-dan-susu. Burung hitam: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu burung. Persarangannya terlihat pada centangnya: centang tiap barisnya memuat tulang belakang; tiap baris yang mencentang penutupnya juga mencentang empat anggota gerak.
Latihan 44.9 ★★
Tambahkan kadal ke pohon sakunya: percabangan mana saja yang dilewatinya, dan di mana cabangnya berpisah?
Solusi
Solusi Latihan 44.9.
Ia melewati tulang belakang dan empat anggota gerak, lalu berpisah pada cabangnya sendiri dengan kulit bersisiknya yang kering — di samping, bukan di seberang, percabangan bulu dan bulu burungnya.
Latihan 44.10 ★★
Kelelawar terbang seperti burung hitam tetapi menyusui seperti kucing. Kemiripan mana yang menandai kekerabatan dan mana yang dipinjam lewat cara hidup? Putuskan dengan logika pohonnya.
Solusi
Solusi Latihan 44.10.
Menyusuinyalah yang menandai kekerabatan: bulu-dan-susu adalah barang pusaka keluarga mamalia, sehingga kelelawarnya bercabang bersama kucingnya. Terbang dipinjam lewat cara hidup — sayap timbul secara terpisah pada cabang burungnya dan pada cabang kelelawarnya, sebagaimana kerampingan timbul pada paus dan ikan trout.
Latihan 44.11 ★★
“Sebuah kelompok adalah satu nenek moyang beserta semua keturunannya.” Ujilah kalimat itu pada mamalia dan pada platipus Latihan 21.11: apakah keganjilan bertelurnya mematahkan keluarganya, atau ia termasuk di dalamnya?
Solusi
Solusi Latihan 44.11.
Ia termasuk di dalamnya. Platipus berketurunan dari nenek moyang bersama para mamalia dan membawa barang pusaka keluarganya (bulu, susu); telurnya adalah sebuah ciri tua yang dipertahankan cabang awalnya sementara yang lain kehilangannya. Keluarganya adalah nenek moyangnya beserta semua keturunannya — termasuk yang ganjil; berkas cirinya (Latihan 21.11) sudah memilihnya masuk.
Latihan 44.12 ★★★
Ikutilah Catatan 44.8 sampai ke ujungnya: apa yang pastilah benar tentang spesies sepanjang waktu yang panjang, kalau setiap pasang cabang sungguh-sungguh bertemu? Nyatakan sirat itu dalam satu kalimat — lalu sebutkan jenis bukti apa yang akan kamu tuntut untuknya.
Solusi
Solusi Latihan 44.12.
Kalau setiap pasang cabang bertemu, maka spesies pastilah berubah lintas generasi sepanjang waktu yang panjang — atribut baru timbul lalu diwariskan — sehingga satu garis nenek moyang dapat bercabang menjadi ikan trout, kucing dan bunga aster. Siratnya dalam satu kalimat: semua makhluk hidup berketurunan, dengan perubahan, dari nenek moyang bersama. Bukti yang harus dituntut: jejak perubahannya — bentuk peralihan, sisa yang terawetkan di dalam batuan tua, dan kemiripan keluarga yang terletak persis di tempat yang diramalkan pohonnya (urusan sebuah tahun berikutnya).
44.4 Soal: Laci Museum
Soal 44.1
Soal akhir pekan — enam spesimen, satu tabel atribut, satu pohon
Sebuah museum meminjamkan kepada kelasnya sebuah laci berisi enam spesimen: seekor ikan trout, seekor katak, seekor kadal, seekor merpati, seekor tikus, dan sebuah tengkorak lumba-lumba beserta cetakan sirip dayungnya. Tugasnya: klasifikasikan mereka menurut atribut lalu gambarkan pohon kekerabatannya.
Bagian I — Tabelnya.
- Bangunlah tabel bagi keenamnya, dengan atribut: tulang belakang; empat anggota gerak; kulit bersisik yang kering; bulu burung; bulu dan susu. (Untuk lumba-lumbanya, yang hampir tak berambut, label museumnya menjamin: anaknya diberi susu — Contoh 14.5 menjelaskan mengapa kesaksian itu menyelesaikannya.)
- Atribut mana yang dibagi bersama keenamnya? Apa arti perkongsian yang terluas itu, dalam istilah kekerabatan?
- Spesimen mana yang mencentang “empat anggota gerak”? Jelaskan centang merpatinya dan centang lumba-lumbanya — sayap dan sirip dayung itu apa, menurut logika pohonnya?
- Mengapa “hidup di air” tidak muncul di mana pun dalam tabelnya, walaupun ikan trout dan lumba-lumba sama-sama melakukannya? Kutiplah aturan bab ini.
Bagian II — Pohonnya.
- Gambarlah pohonnya: urutkan percabangannya — tulang belakang, empat anggota gerak, lalu penutupnya (sisik, bulu burung, bulu) pada cabangnya masing-masing — lalu tempatkan keenamnya.
- Bacalah dari pohonmu: sepupu terdekat tikusnya di dalam lacinya, dan sepupu terdekat ikan troutnya.
- Kataknya berdiri melewati “empat anggota gerak” tetapi sebelum setiap percabangan penutupnya. Kulitnya yang telanjang dan lembap (Catatan 21.6) menandainya sebagai apa, dan di mana cabangnya berpisah?
- Sebuah label terlepas dari spesimen ketujuh: kulit bersisik yang kering, empat anggota gerak, tulang belakang. Tempatkan ia pada pohonnya lalu sebutkan kelasnya — tanpa melihat labelnya.
Bagian III — Maknanya.
- Lumba-lumba dan ikan trout berbagi bentuk yang ramping; lumba-lumba dan tikus berbagi keturunan bulu-dan-susu. Pasangan mana yang duduk lebih dekat pada pohonnya, dan mengapa pohonnya harus mengabaikan kerampingannya?
- Nyatakan apa yang diakui percabangan “empat anggota gerak” secara kesejarahan: satu hal tunggal apa, sejak lama sekali, yang menjadi asal keturunan katak, kadal, merpati, tikus dan lumba-lumba?
- Pohon kelasnya membuat setiap cabang bertemu, pada akhirnya, di batangnya. Sebutkan dalam satu kalimat apa yang diam-diam diakui gambar itu tentang keenam spesimennya — dan tentang anggota kelas yang menggambarnya.
- Seorang peragu berkata: “pohonmu hanyalah sebuah sistem pengarsipan.” Berikan jawaban dua bagiannya: persarangan atribut itu sebuah kenyataan tentang apa, dan pohonnya menjelaskan apa yang akan dibiarkan tak terjelaskan oleh pengarsipan belaka.
Solusi
Solusi Soal 44.1.
1. Ikan trout: tulang belakang. Katak: tulang belakang, empat anggota gerak. Kadal: tulang belakang, empat anggota gerak, kulit bersisik yang kering. Merpati: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu burung. Tikus: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu-dan-susu. Lumba-lumba: tulang belakang, empat anggota gerak, bulu-dan-susu (kesaksian labelnya tentang susu; cirinyalah yang memutuskan, dan susu adalah ciri yang menentukan).
2. Tulang belakangnya — keenamnya adalah vertebrata. Perkongsian yang terluas menandai nenek moyang bersama yang tertua: keenamnya adalah satu keluarga pada kedalaman itu.
3. Katak, kadal, merpati, tikus, lumba-lumba. Sayap merpatinya dan sirip dayung lumba-lumbanya adalah empat anggota gerak dalam pakaian kerja: anggota gerak warisan yang sama, yang dibentuk oleh kehidupan yang berbeda — pohonnya menghitung warisannya, bukan pakaiannya.
4. Karena alamat yang sama bukanlah keluarga yang sama: “hidup di air” adalah habitat, yang dapat dipinjam orang asing, bukan atribut keturunan tubuhnya — aturan lama Definisi 14.1, yang sekarang punya alasannya.
5. Batang percabangan tulang belakang (ikan troutnya berpisah sesudahnya) percabangan empat anggota gerak tiga cabang penutup: sisik kering (kadal), bulu burung (merpati), bulu-dan-susu (tikus dan lumba-lumba bersama pada percabangan yang termuda); kataknya berpisah sesudah empat anggota gerak, sebelum setiap penutupnya.
6. Sepupu terdekat tikusnya di dalam lacinya adalah lumba-lumbanya (keduanya berbagi percabangan bulu-dan-susu). Sepupu terdekat ikan troutnya adalah semuanya sama saja — ia berpisah pada percabangan yang pertama, sehingga kelima yang lain sama jauh kerabatnya.
7. Seekor amfibi — berkaki empat, berkulit telanjang yang lembap, tanpa percabangan penutupnya sendiri; cabangnya berpisah di antara percabangan empat anggota gerak dan penutupnya.
8. Melewati tulang belakang dan empat anggota gerak, lalu masuk ke cabang bersisik kering: seekor reptil — yang diklasifikasikan tanpa melihat, karena atributnya, bukan labelnya, yang memutuskan.
9. Lumba-lumba dan tikus duduk lebih dekat: bulu-dan-susu adalah percabangan warisan. Kerampingannya adalah seragam airnya, yang dibagikan sama kepada perenang yang tidak berkerabat (Latihan 28.11); kalau dihitung, ia akan mengarsipkan pakaian pinjaman sebagai keluarga lalu merusak persarangannya.
10. Satu spesies nenek moyang bersama — seekor vertebrata berkaki empat yang awal — yang darinya katak, kadal, merpati, tikus dan lumba-lumba semuanya berketurunan, masing-masing membawa keempat anggota geraknya dalam pakaian yang berbeda.
11. Bahwa keenamnya — dan kelas yang menggambarnya — termasuk dalam satu keluarga yang bercabang, yang berketurunan dengan perubahan dari nenek moyang bersama, dengan manusia berada pada cabang bulu-dan-susu di antara yang lain.
12. Persarangannya adalah sebuah kenyataan tentang dunia yang hidup — atribut memang sungguh-sungguh jatuh ke dalam kotak-di-dalam-kotak, yang tidak ditetapkan juru arsip mana pun. Pohonnya menjelaskan kenyataan itu: pewarisan dari nenek moyang bersama pasti menghasilkan atribut yang bersarang, sedangkan pengarsipan belaka akan membiarkan kerapian dunia yang penurut itu tetap menjadi sebuah keajaiban.