web viewkeanekaragamn hayati yang dapat menghasilkan suatu produk yang bermanfaat untuk hidup dan...
TRANSCRIPT
KEANEKARAGAMAN TUMBUHAN DAN INDEKS KESAMAAN
A. Latar Belakang
Keanekaragaman atau keberagaman dari makhluk hidup dapat dapat kita lihat dari
perbedaan warna, ukuran, bentuk, jumlah, tekstur, penampilan dan sifat-sifat lainnya dari
makhluk hidup tersebut. Konsep mengenai keanekaragaman ini dapat dipahami salah
satunya melalui pengamatan di lingkungan sekitar tempat kita tinggal. Kita akan menjumpai
berbagai macam tumbuhan dan hewan yang ada di sekitar kita. Bukan hanya dalam brebagai
jenis tumbuhan saja keanekaragaman tersebut ada, tetapi dalam satu jenis / species tumbuhan
pun kita dapat menjumpai keanekaragaman tersebut.
Adanya keanekaragaman pada tumbuhan ini dapat lebih terlihat jika dibuat indeks
kesamaan Sorensen dan dendogramnya. Dengan indeks kesamaan Sorensen dapat dilihat
sejauh mana persamaan dan perbedaan dari tumbuhan-tumbuhan tertentu. Oleh karena itu,
kami melakukan pengamatan mengenai Keanekaragaman pada tumbuhan yang dilanjutkan
dengan membuat Indeks Kesamaan.
B. Tujuan
1. Mendeskripsikan hasil pengamatan tentang berbagai variasi pada tumbuhan
2. Membuat dendogram berdasarkan Indeks Kesamaan Sorensen
3. Menentukan sejauh mana persamaan dan perbedaan pada individu-individu yang diamati
4. Menyimpulkan dan mengkomunikasikan hasil pengamatan
C. Dasar Teori
Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati atau biodiversitas (Bahasa Inggris: biodiversity) adalah
suatu istilah pembahasan yang mencakup semua bentuk kehidupan, yang secara ilmiah dapat
dikelompokkan menurut skala organisasi biologisnya, yaitu mencakup gen, spesies
tumbuhan, hewan, dan mikkroorganisme serta ekosistem dan proses-proses ekologi dimana
bentuk kehidupan ini merupakan bagiannya. Dapat juga diartikan sebagai kondisi
keanekaragaman bentuk kehidupan dalam ekosistem atau bioma tertentu. Keanekaragaman
hayati seringkali digunakan sebagai ukuran kesehatan sistem biologis.
1
Keanekaragaman hayati tidak terdistribusi secara merata di bumi; wilayah tropis
memiliki keanekaragaman hayati yang lebih kaya, dan jumlah keanekaragaman hayati terus
menurun jika semakin jauh dari ekuator
Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan, mulai dari
organisme tingkat rendah sampai organisme tingkat tinggi. Misalnya dari mahluk bersel satu
hingga mahluk bersel banyak; dan tingkat organisasi kehidupan individu sampai tingkat
interaksi kompleks, misalnya dari spesies sampai ekosistem.
Secara garis besar, keanekaragaman hayati terbagi menjadi tiga tingkat, yaitu :
1. Keanekaragaman Gen
Keanekaragaman genetik adalah suatu tingkatan biodiversitas yang merujuk pada
jumlah total karakteristik genetik dalam genetika keseluruhan spesies.
Setiap populasi mempunyai sifat genetik tertentu. Individu-individu sejenis ini
mempunyai kerangka dasar komponen genetis yang sama (kromosomnya sama tetapi
memiliki komponen faktor keturunan yang berbeda). Misal rasa manis dan asam pada
mangga, warna kuning, merah dan putih pada biji jagung.
Keanekaragaman gen menentukan keanekaragaman jenis individu, meski jenisnya
sama tetapi memiliki gen yang tidak sama bila dibandingkan dengan individu lain dalam
kelompok tersebut.
Semua makhluk hidup dalam satu spesies/jenis memiliki perangkat dasar penyusun
gen yang sama. Gen merupakan bagian kromosom yang mengendalikan ciri atau sifat suatu
organisme yang bersifat diturunkan dari induk/orang tua kepada keturunannya. Gen pada
setiap individu, walaupun perangkat dasar penyusunnya sama, tetapi susunannya berbeda-
beda bergantung pada masing-masing induknya. Susunan perangkat gen inilah yang
menentukan ciri atau sifat suatu individu dalam satu spesies. Perkawinan antara dua individu
makhluk hidup sejenis merupakan salah satu penyebab terjadinya keanekaragaman antar gen.
Keturunan dari hasil perkawinan memiliki susunan perangkat gen yang berasal dari
kedua induk/orang tuanya. Kombinasi susunan perangkat gen dari dua induk tersebut akan
menyebabkan keanekaragaman individu dalam satu spesies berupa varietas-varietas (varitas)
yang terjadi secara alami atau secara buatan. Keanekaragaman yang terjadi secara alami
2
adalah akibat adaptasi atau penyesuaian diri setiap individu dengan lingkungan, seperti pada
rambutan. Faktor lingkungan juga turut mempengaruhi sifat yang tampak (fenotip) suatu
individu di samping ditentukan oleh faktor genetiknya (genotip). Sedangkan keanekaragaman
buatan dapat terjadi antara lain melalui perkawinan silang (hibridisasi), seperti pada berbagai
jenis mangga.
Selain memiliki kombinasi berbeda dari gen, spesies mungkin juga variasi dalam
bentuk dan komposisi dari kromosom yang membawa gen dalam jumlah total kromosom
hadir.
Yang membuat variasi tadi adalah :
Rumus : F = G + L
F = fenotip
G = genotip
L = lingkungan
Jika G berubah karena suatu hal (mutasi dll) atau L berubah maka akan terjadi
perubahan di F. Perubahan inilah yang menyebabkan terjadinya variasi tadi.
Gbr. Variasi morfologi dalam satu jenis gandum akibat persilangan
3
2. Keanekaragaman jenis (spesies)
Keanekaragaman ini lebih mudah diamati daripada Keanekaragaman gen.
Keanekaragaman hayati tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya beraneka macam jenis
mahluk hidup baik yang termasuk kelompok hewan, tumbuhan dan mikroba.
Keanekaragaman ini dapat dilihat dari adanya variasi dalam satu famili antara kucing dan
harimau. Mereka termasuk dalam satu familia yakni familia Felidae walaupun ada perbedaan
fisik, tingkah laku dan habitat.
3. Keanekaragaman ekosistem
Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi dari ekosistem
di biosfir, misalnya ekosistem lumut, ekosistem hutan tropis, ekosistem gurun, dan
ekosistem lainnya. Masing-masing ekosistem memiliki organisme yang khas untuk
ekosistem tersebut, misalnya ekosistem gurun di dalamnya ada unta, kaktus, dan ekosistem
hutan tropis di dalamnya ada harimau.
Ketiga macam keanekaragaman tersebut tidak dapat dipisahkan satu dengan yang
lain. Ketiganya dipandang sebagai suatu keseluruhan atau totalitas yaitu sebagai
keanekaragaman hayati.
Manfaat dan Nilai Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati memberikan berbagai manfaat bagi kehidupan manusia.
Manfaat dari keanekaragaman hayati diantaranya sebagai berikut :
1. Sebagai alat untuk memenuhi kebutuhan dasar, seperti:
a) sandang (ulat sutra, bulu domba, kapas)
b) pangan (serealia/biji - bijian, umbi - umbian, sayur, buah, telur, daging, susu dan
sebagainya)
c) papan (meranti, jati, sengon, pohon sawo, dan sebagainya)
d) udara bersih (pepohonan)
Keanekaragamn hayati yang dapat menghasilkan suatu produk yang bermanfaat untuk
hidup dan menjaga kesehatan manusia dikatakan memiliki nilai biologi.
4
2. Sebagai alat untuk memenuhi kebutuhan sekunder, misalnya:
a) transportasi (kuda, unta, sapi)
b) rekreasi (hutan, taman bunga, tanaman hias, keindahan bawah laut, hewan piaraan
dan sebagainya)
3. Keanekaragaman hayati dapat menghasilkan produk berupa materi atau jasa yang
manfaatnya dapat ditukar dengan uang, misalnya bahan kebutuhan pokok atau pangan
yang diperdagangkan, dikatakan memiliki nilai ekonomi.
4. Bagi suatu negara tertentu, keanekaragaman hayati dapat memberikan kebanggaan
karena keindahan atau kekhasannya, seperti: karapan sapi di madura, ukiran jepara dari
kayu jati, lukisan wayang dari kulit domba dan sebagainya. Keanekaragaman hayati
tersebut memiliki nilai budaya.
5. Keanekaragaman hayati masih terus diteliti oleh para ahli, karena sebagai sumber ilmu
atau tujuan lain (misalnya :pemuliaan hewan dan tumbuhan, pelestarian alam, pencarian
alternatif bahan pangan dan energi dan sebagainya). jadi keanekaragaman hayati
memiliki nilai pendidikan.
D. Prinsip Kerja
Keanekaragaman dalam satu species tumbuhan dapat dilihat dari pengamatan dan
perbandingan mengenai persamaan dan perbedaan berbagai cirri fisik yang dimiliki oleh
tumbuhan tersebut. Dari pengamatan dan perbandingan cirri fisik tersebut dapat dibuat
Indeks Kesamaan dan dendogramnya.
Dari indeks kesamaan tersebut dapat dilihat sejauh mana persamaan yang dimiliki
oleh suatu tumbuhan dengan tumbuhan lainnya. Indeks kesamaan dilanjutkan dengan
menyusun dendogram sehingga dapat dilihat tumbuhan mana yang berkerabat dekat dan
tumbuhan yang mana yang tidak berkerabat dekat. Semakin besar indeks kesamaannya,
semakin dekat kekerabatannya, sehingga dari dendogramnya terlihat juga hubungan
kekerabatan dari berbagai spesiemen tumbuhan.
5
Menyiapkan 6 spesimen Canna hybrida yang berbeda cirinya
Melakukan pengamatan terhadap semua specimen berdasarkan karakter yang telah ditentukan.
Mencatat hasil pengamatan yang telah dilakukan pada lembar pengamatan yang tersedia.
Membuat indeks kesamaan Sorensen berdasarkan hasil yang telah diperoleh.
Membuat dendogram berdasarkan Indeks Kesamaan Sorensen
E. Metode Kerja
1. Alat dan Bahan
6 spesimen Canna hybrida yang berbeda
2. Langkah Kerja
6
Menetukan karakter yang akan diamati
F. Hasil Pengamatan
Tabel 1 Data Hasil Pengamatan Specimen Canna hybrida
NO Sifat Yang Diamati
Variasi Sifat
( Dalam Spesies yang sama )
1 2 3 4 5 6
1 Batang berwarna hijau 0 1 1 1 0 0
2 Daun dan batang dilapisi serbuk
putih
1 1 0 1 1 1
3 Bagian bawah ibu tulang daun
berwarna merah
1 0 0 0 0 0
4 Bentuk buah bulat 1 1 0 0 1 1
5 Warna buah hijau 0 1 1 1 0 1
6 Warna stamenodium terdiri dari
satu warna
1 1 0 0 1 0
7 Stamenodium sempit 0 1 0 1 1 1
8 Tulang daun sekunder lebih
rapat
0 1 0 1 1 0
9 Buah berbintik 0 0 1 0 0 0
10 Tepi daun berwarna merah 1 0 0 0 1 1
JUMLAH KARAKTER 5 7 3 5 6 5
7
Indeks Kesamaan Sorensen
Untuk menghitung indeks kesamaan :
S = 2 C
A+B x 100%
Misalnya untuk Sp. 1 dan Sp. 2
S ( Sp 1 vs Sp 2) = 2× 35+7 x 100% = 50 %
Tabel 2 Indeks Kesamaan (1)
SPECIES
(INDIVIDU)
KARAKTER
SAMA
JUMLAH
KARAKTER
INDEKS
KESAMAAN (%)
(1 VS 2 ) 3 12 50
(1 VS 3 ) 0 8 0
(1 VS 4) 1 10 20
(1 VS 5 ) 4 11 72,7
(1 VS 6) 3 10 60
8
KETERANGAN :
S = Indeks Kesamaan
A = Jumlah karakter yang di spesies A atau individu A
B = Jumlah karakter yang di spesies B atau individu B
C = Jumlah karakter yang ada di spesies A dan juga ada di B
Tabel 3 Indeks Kesamaan (2)
SPESIES
(INDIVIDU)
KARAKTER
SAMA
JUMLAH
KARAKTER
INDEKS
KESAMAAN (%)
(2 VS 3 ) 2 10 40
(2 VS 4) 5 12 83,3
(2 VS 5 ) 5 13 76,9
(2 VS 6) 4 12 66,6
Tabel 4 Indeks Kesamaan (3)
SPESIES
(INDIVIDU)
KARAKTER
SAMA
JUMLAH
KARAKTER
INDEKS
KESAMAAN (%)
(3 VS 4) 2 8 50
(3 VS 5 ) 0 9 0
(3 VS 6) 1 8 25
Tabel 5 Indeks Kesamaan (4)
SPESIES
(INDIVIDU)
KARAKTER
SAMA
JUMLAH
KARAKTER
INDEKS
KESAMAAN (%)
(4 VS 5 ) 3 11 54
(4 VS 6) 3 10 60
9
Tabel 6 Indeks Kesamaan (5)
SPESIES
(INDIVIDU)
KARAKTER
SAMA
JUMLAH
KARAKTER
INDEKS
KESAMAAN (%)
(5 VS 6) 4 11 72,7
Urutan Indeks Terbesar Berdasarkan Data Indeks Kesamaannya
1 2 3 4 5 6
1 * 50 0 20 72,7 60
2 * 40 83,3 76,9 66,6
3 * 50 0 25
4 * 54 60
5 * 72,7
6 *
Nilai Indeks terbesar yakni kelompok ( 2,4 ) indeks = 83,3
1. Kelompok berdasarkan nilai indeks terbesar
Cat : untuk menentukkan indeks kelompok yang baru salah satunya :
Indeks { ( 2,4) , (1) } = { ( 2 VS 1 ) + ( 4 VS 1 ) }/ 2 = { 50 + 20 } /2 = 35
( 2,4 ) 1 3 5 6
( 2,4 ) * 35 45 65,7 63,3
1 * 0 72,7 60
3 * 0 25
5 * 72,7
10
6 *
Nilai Indeks terbesar ada dua yakni kelompok ( 1,5 ) dan ( 5,6 ) indeks = 72,7
Jika Indeks yang diambil kelompok ( 1,5 )
2. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4 ) ( 1,5 ) 3 6
( 2,4 ) * 50,35 45 63,3
(1,5) * 0 66,35
3 * 25
6 *
Nilai Indeks terbesar yakni kelompok ( 1,5,6 ) indeks = 66,35
3. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4 ) ( 1,5 ,6 ) 3
( 2,4 ) * 54,6 45
(1,5,6) * 8,3
3 *
Nilai Indeks terbesar yakni kelompok ( 2,4,1,5,6 ) indeks = 54,6
4. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4,1,5,6 ) ( 3 )
( 2,4,1,5,6 ) * 23
( 3 ) *
Urutan indeks kesamaan dari yang terbesar hingga yang terkecil :
(2,4) = 83,3
(1,5) = 72,7
(1,5,6) = 66,35
(2,4,1,5,6) = 54,6
11
(2,4,1,5,6,3) = 23
DENDOGRAM
2 4 1 5 6 3
100
12
83,3
72,7
66,35
54,6
23
Jika Indeks yang diambil kelompok (5,6 )
5. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4 ) ( 5,6 ) 1 3
( 2,4 ) * 64,5 35 45
(5,6) * 66,35 12,5
1 * 0
3 *
Nilai Indeks terbesar yakni kelompok ( 5,6,1 ) indeks = 66,35
6. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4 ) (5,6,1) 3
( 2,4 ) * 54,6 45
(5,6,1) * 8,3
3 *
Nilai Indeks terbesar yakni kelompok ( 2,4,1,5,6 ) indeks = 54,6
7. Kelompok berdasarkan Indeks terbesar yang baru
( 2,4,5,6,1 ) ( 3 )
( 2,4,5,6,1 ) * 23
( 3 ) *
Urutan indeks kesamaan dari yang terbesar hingga yang terkecil :
(2,4) = 83,3
(5,6) = 72,7
(5,6,1) = 66,35
(2,4,,5,6,1) = 54,6
(2,4,5,6,1,3) = 23
13
DENDOGRAM
2 4 5 6 1 3
100
14
83,3
72,7
66,35
54,6
23
G. Pembahasan
Berdasarkan pengamatan yang kami lakukan terhadap 6 macam tanaman Canna
hybrida, dihasilkan perbandingan antara individu dalam spesies yang sama. Kami
mebnadingkanya dengan menggunakan analisa kesamaan dan keberagaman menggunakan
indeks kesamaan.
Adapun berdasarkan perhitungan Indeks Kesamaan Sorensen, didapat :
I II
(2,4) = 83,3 (2,4) = 83,3
(1,5) = 72,7 (5,6) = 72,7
(1,5,6) = 66,35 (5,6,1) = 66,35
(2,4,1,5,6) = 54,6 (2,4,5,6,1) = 54,6
(2,4,1,5,6,3) = 23 (2,4,5,6,1,3) = 23
Indeks kesamaan dalam wujud angka diatas menunjukkan tingkat kesamaan atau
kemiripan. Semakin mendekati 100% menunjukka tingkat kesamaan atau kemiripannya
semakin tinggi. Berikut kami paparkan deskripsi tingkat kesamaan yang didapat berdasarkan
nilai indeks kesamaan :
Spesies 2 dan 4 memiliki tingkat kesamaan yang paling tinggi dibandingkan dengan
spesies-spesies lainnya. Hal ini terlihat dari Indeks kesamaan yang paling tinggi.
Selain itu kedua spesies ini memiliki 5 karakter yang sama yakni diantaranya batang
yang berwarna hijau, daun dan batang dilapisi serbuk putih, bentuk buah bulat, tepi
daun berwarna merah serta warna buah hijau.
Spesies 1, 5 dan 6 memiliki tingkat kesamaan yang tinggi. Selain dari nilai indeks
kesamaan yang tinggi, spesies-spesies ini memiliki 3 karakter yang sama yaitu daun
dan batang dilapisi serbuk putih, bentuk buah bulat, serta tepi daun berarna merah.
Spesies 1,2,4,5,6 memiliki tingkat kesamaan. Hal ini dilihat dari 1 karakter sifat yang
sama yakni daun dan batang dilapisi serbuk putih
15
Spesies 3 dengan spesies lainnya memiliki banyak perbedaan.
H. Pertanyaan
1. Adakah variasi sifat dari ojek yang saudara amati?
Jawab :
Ada dari data di atas dapat dilihat adanya variasi yang menunjukan setiap spesimen
yang kami analisis memiliki perbedaan. Perbedaan yang kami analisis hanya dari segi
morfologinya saja, diantaranya :
Batang berwarna hijau
Daun dan batang dilapisi serbuk putih
Bagian bawah ibu tulang daun berwarna merah
Bentuk buah bulat
Warna buah hijau
Stamenodium terdiri dari satu warna
Tulang daun sekunder lebih rapat
Buah berbintik
Tepi daun berwarna merah
2. Adakah persamaan atau perbedaannya?
Jawab :
Dari data diatas dapat ditemukan beberapa persamaan dan perbedaan. Namun tidak
ada spesimen yang keseluruhannya memiliki persamaan sifat hanya beberapa sifat
yang terdapat persamaan dan perbedaan.
3. Variasi sifat apakah yang paling banyak djumpai pada objek pengamatan saudara
Jawab :
Dari hasil pengamatan yang kami dapatkan variasi sifat daun batang dilapisi serbuk
putih, memilki 5 kesamaan diantara spesimen yang kami analisi.
4. Hitunglah Indeks Kesamaan dari objek yang anda amati
16
Jawab : Indeks kesamaan terlampir di atas.
I. Kesimpulan dan Saran
Perbedaan karakter fisik dari suatu tumbuhan dapat menunjukkan adanya
keanekaragaman dalam tumbuhan, bahkan di dalam satu species tumbuhan. Dari keenam
specimen yang diamati, urutan speciemen yang kekerabatannya paling dekat hingga ke yang
jauh berturut-turut adalah 2, 4, 1, 5, 6,dan 3.
Untuk hasil pengamatan yang lebih baik, maka sebaiknya karakter yang diamati lebih
banyak, sehingga perbedaan yang menunjukkan keanekaragamannya dapat lebih jelas
terlihat.
17
DAFTAR PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Keanekaragaman_hayati
http://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=88&fname=kb1.htm
http://free.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0001%20Bio%201-1a.htm
http://www.crayonpedia.org/mw/Keanekaragaman_Hayati_Di_Indonesia_10.2
http://id.wikipedia.org/wiki/Keanekaragaman_genetik
http://tedbio.multiply.com/journal/item/3
http://yudhim.blogspot.com/2008/01/keanekaragaman-hayati-tingkat-gen.html
http://blog.unila.ac.id/ebblog/2009/06/05/konsep-keanekaragaman-hayati/
http://cnx.org/content/m12158/latest/
18
LAMPIRAN GAMBAR
(Gambar 1) Speciemen1 (Gambar 2) Speciemen 2
(Gambar 3) Speciemen 3 (Gambar 4) Speciemen 4
(Gambar 5) Speciemen 5 (Gambar 6) Speciemen 6
19
(Gambar 7) Bunga specimen 1 (Gambar 8) Bunga specimen 2
(Gambar 9) Bunga speciemen 3(Gambar 10) Stamenodium speciemen
1, 2, 3
(Gambar 11) Stamenodium speciemen
4
(Gambar 12) Stamenodium speciemen
5
20
(Gambar 13) Stamenodium speciemen
6
(Gambar 14) daun bagian abaksial
specimen 1
(Gambar 15) daun bagian abaksial
specimen 2
(Gambar 16) daun bagian abaksial
specimen 3
(Gambar 17) daun bagian abaksial
specimen 4
(Gambar 18) daun bagian abaksial
specimen 5
21
(Gambar 18) daun bagian abaksial
specimen 5
(Gambar 19) Buah specimen 1
(Gambar 20) Buah specimen 2 (Gambar 21) Buah specimen 3
(Gambar 22) Buah specimen 3 (Gambar 23) Tepi daun specimen 1
(Gambar 24) Tepi daun specimen 2 (Gambar 25) Tepi daun specimen 3
22
(Gambar 25) Tepi daun specimen 4 (Gambar 26) Tepi daun specimen 5
23