Klasifikasi Biologis: Metode pengelompokan makhluk hidup

Pengelompokan ini digunakan untuk mempermudah dalam mengenali, membandingkan, mempelajari, dan mengetahui hubungan kekerabatan antara makhluk hidup satu dengan yang lain. Dalam sejarahnya, taksonomi makhluk hidup dibagi menjadi era sebelum dan sesudah Carolus Linnaeus, ilmuwan yang disebut sebagai bapak taksonomi modern. Ia mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan sifat fisik yang mereka miliki. Metode yang ia ciptakan dikenal dengan taksonomi Linnaeus yang mencakup penggunaan tata nama binomial.

Saat ini, klasifikasi biologis menempatkan makhluk hidup dalam unit tertentu yang disebut takson (bentuk jamak: taksa). Menurut peringkat taksonomi, takson yang lebih tinggi bersifat lebih umum, sedangkan takson yang lebih rendah bersifat lebih spesifik. Urutan taksa dari tingkat tertinggi hingga terendah yaitu domain, kerajaan, filum (untuk hewan) atau divisi (untuk tumbuhan), kelas, ordo/bangsa, famili/keluarga/suku, genus/marga, dan spesies/jenis. Di antara tingkatan tersebut, dapat disisipkan takson tambahan yang dicirikan dengan pemberian awalan (misalnya super-, sub-, atau infra-). Superfamili, subspesies, dan infraordo merupakan contoh peringkat tambahan ini.

 

Pengelompokan makhluk hidup telah dilakukan sejak zaman Yunani Kuno. Aristoteles (384–322 SM) mengelompokkan makhluk hidup menjadi hewan dan tumbuhan, serta membuat kelompok ketiga, yaitu mineral, yang terdiri atas benda mati. Hewan dibagi lebih lanjut menjadi hewan yang memiliki darah dan tanpa darah (setidaknya tanpa darah merah; kini dibandingkan sebagai vertebrata dan invertebrata), lalu mengklasifikasikan lebih lanjut berdasarkan cara mereka berkembang biak (melahirkan atau bertelur), dan sifat-sifat lainnya. Aristoteles menerbitkan buku Sejarah Hewan (bahasa Latin: Historia Animalium) yang dijadikan acuan dalam taksonomi hewan. Sementara itu, murid Aristoteles yang bernama Theophrastus menerbitkan Sejarah Tumbuhan (Peri Phyton Historia) yang menjelaskan berbagai hal tentang tumbuhan, termasuk jenis-jenisnya.

Pada Abad Renaisans, ilmuwan Italia Andrea Cesalpino (1519–1603) menerbitkan Buku Tumbuhan (De Plantis Libri XVI) pada tahun 1583 yang merupakan salah satu buku botani terbaik pada zamannya. Buku ini mendeskripsikan lebih dari 1.500 spesies tumbuhan. Ilmuwan Inggris John Ray (1627–1705) menulis berbagai buku taksonomi, salah satunya adalah Methodus Plantarum Nova (1682) yang menjelaskan lebih dari 18.000 spesies tumbuhan. Ilmuwan selanjutnya adalah Joseph Pitton de Tournefort (1656–1708) dari Prancis yang menulis Institutiones Rei Herbariae. Buku ini memuat lebih dari 9.000 spesies tumbuhan dalam 698 genus dan dijadikan sebagai bacaan Linnaeus sewaktu masih muda.

Klasifikasi Linnaeus

 

Carolus Linnaeus dianggap sebagai bapak taksonomi modern karena mencetuskan perubahan besar dalam taksonomi melalui buku-bukunya, Systema Naturae edisi pertama pada 1735, Species Plantarum pada 1753, dan Systema Naturae edisi ke-10 pada 1758 (volume 1) dan 1759 (volume 2). Judul lengkap Systema Naturae sendiri yaitu Systema naturæ per regna tria naturæ, secundum classes, ordines, genera, species, cum characteribus, differentiis, synonymis, locis atau Sistem alam melalui tiga kerajaan alam, menurut kelas, ordo, genus, dan spesies, dengan karakteristik, perbedaan, sinonim, tempat. Linnaeus mengelompokkan alam menjadi kerajaan hewan (regnum animale) dan kerajaan tumbuhan (regnum vegetabile), serta kerajaan mineral (regnum lapideum) berupa benda mati. Klasifikasi yang dibuat Linnaeus terdiri atas lima peringkat: kerajaan, kelas, ordo, genus, dan spesies. Systema Naturae sendiri hanya berisi sekitar 10.000 organisme, kurang lebih 6.000 tumbuhan dan 4.236 hewan.

Kontribusi terbesar Linnaeus adalah menciptakan sistem penamaan dan penggolongan yang lebih sistematis dan konsisten bagi tumbuhan dan hewan, yaitu penggunaan tata nama binomial. Menurut aturan ini, semua makhluk hidup diberi nama baku yang terdiri atas dua kata. Kata pertama diambil dari nama genus (marga) sedangkan kata kedua diambil dari nama spesies (jenis). Bahasa yang digunakan adalah bahasa Latin atau bahasa lain yang dilatinkan. Meskipun sistem ini lebih dahulu diperkenalkan oleh dua bersaudara Gaspard Bauhin dan Johann Bauhin melalui buku mereka Pinax theatri botanici (1596) dan Historia plantarum universalis (1650–1651, diterbitkan setelah Johann Bauhin wafat), tetapi Linnaeus yang berhasil mengembangkannya lebih lanjut dan memublikasikannya kepada masyarakat luas. Akibat popularitas dan jumlah spesimen baru yang dikirim kepadanya dari seluruh dunia, Linnaeus terus menerbitkan edisi baru yang terus berkembang. Systema Naturae pun berkembang dari sebelas halaman yang sangat besar pada edisi pertama (1735) menjadi 2.400 halaman pada edisi ke-12 (1766–1768). Tabel berikut ini menggambarkan perkembangan sistem klasifikasi yang diajukan sejak era Linnaeus (1735) hingga Thomas Cavalier-Smith (2015).

Klasifikasi Haeckel (tiga kerajaan)

 

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, pengelompokan makhluk hidup juga semakin berkembang dan menjadi kompleks. Mikroskop memungkinkan ilmuwan menemukan organisme mikroskopik yang strukturnya sangat sederhana. Pada 1818, ilmuwan Jerman Georg August Goldfuss memperkenalkan kata Protozoa untuk menyebut organisme seperti Ciliata dan koral. Setelah teori sel diajukan oleh Theodor Schwann dan Matthias Jakob Schleiden (1838–1839), kelompok ini diubah oleh Carl von Siebold pada 1848 sehingga hanya mencakup organisme uniseluler yang menyerupai hewan, seperti Foraminifera dan Ameba. Pada 1860, John Hogg mengusulkan kerajaan kehidupan ketiga, Protoctista, yang terdiri dari “semua makhluk yang lebih rendah, atau makhluk hidup primer", baik yang menyerupai hewan maupun tumbuhan. Hogg menyebut Protoctista sebagai "kerajaan keempat", setelah hewan, tumbuhan, dan mineral. Pada 1866, Ernst Haeckel menghapus kerajaan mineral dari taksonomi dan mengusulkan kerajaan ketiga, Protista, untuk "organisme netral" atau "kerajaan bentuk primitif", yang bukan termasuk hewan maupun tumbuhan.

Klasifikasi Chatton (prokariot dan eukariot)

Ahli biologi Prancis Édouard Chatton menciptakan istilah prokariot dan eukariot untuk membedakan tipe sel dalam karya ilmiahnya, Pansporella perplex: Reflections on the Biology and Phylogeny of the Protozoa (1925). Keduanya memiliki peringkat takson yang lebih tinggi dibandingkan kerajaan sehingga sering kali disebut sebagai imperium atau superkerajaan. Dikotomi antara prokariot (selnya tidak memiliki membran inti) dan eukariot (selnya memiliki membran inti yang jelas) baru digunakan secara luas setelah Roger Stanier dan C. B. van Niel menerbitkan artikel The concept of a bacterium pada 1962 yang mengutip karya Chatton.

Klasifikasi Copeland (empat kerajaan)

Herbert Copeland, seorang ahli biologi Amerika Serikat, berkontribusi pada teori kerajaan biologis dengan mengusulkan kerajaan Monera. Sebelumnya, takson Monera diklasifikasikan sebagai filum di bawah kerajaan Protista oleh Haeckel pada 1866. Peringkatnya lalu dinaikkan menjadi kerajaan oleh Chatton pada 1925 (hanya sedikit dikenal hingga 1962) lalu diperkuat oleh Copeland dalam tulisannya The kingdoms of organisms pada 1938.

Klasifikasi Whittaker (lima kerajaan)

Fungi telah diketahui memiliki perbedaan karakteristik dengan hewan, tumbuhan, dan takson lainnya. Meskipun demikian, penempatan fungi sebagai kerajaan baru dilakukan pada 1969 setelah Robert Whittaker, seorang ekologis tumbuhan Amerika Serikat, mengusulkan sistem klasifikasi lima kerajaan: Animalia, Plantae, Protista, Monera, dan Fungi. Perbedaan ini terutama didasarkan pada perbedaan nutrisi; sebagian besar Plantae adalah autotrof multiseluler, Animalia adalah heterotrof multiseluler, dan Fungi adalah saprofit multiseluler. Dua kerajaan lainnya, Protista dan Monera, mencakup mikroorganisme uniseluler. Sistem lima kerajaan dapat digabungkan dengan sistem dua imperium. Setelah sistem Whittaker diterbitkan, model lima kerajaan mulai digunakan secara umum dalam buku teks biologi sekolah menengah.

Klasifikasi Woese dkk. (tiga domain)

Sistem tiga domain diperkenalkan oleh Carl Woese, Otto Kandler, dan Mark Wheelis pada 1990. Domain adalah takson tertinggi yang diakui hingga saat ini. Menurut sistem ini, kehidupan dikelompokkan menjadi domain arkea, bakteri, dan eukariota. Dua kelompok pertama merupakan mikroorganisme prokariota yang selnya tidak memiliki inti. Semua makhluk hidup yang selnya memiliki inti dan organel yang terbungkus membran ditempatkan pada kelompok ketiga.

Sejak 1977, Carl Woese dan rekan-rekannya telah mengajukan pengelompokan prokariota menjadi Eubacteria (yang kemudian disebut bakteri) dan Archaebacteria (yang kemudian disebut arkea) berdasarkan struktur RNA ribosomal mereka. Usulan ini lalu berkembang menjadi sistem tiga domain yang baru muncul belakangan.

Klasifikasi Cavalier-Smith

Thomas Cavalier-Smith adalah seorang profesor biologi evolusioner di Universitas Oxford. Ia dan rekan-rekannya beberapa kali mengajukan perubahan sistem klasifikasi biologis, yakni model delapan kerajaan, enam kerajaan, dan tujuh kerajaan. Model delapan kerajaan pertama kali diusulkannya pada 1981. Pada tahun 1993, model delapan kerajaan yang diajukan Cavalier-Smith menjadi Eubacteria, Archaebacteria, Archezoa, Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi, dan Animalia.

Pada 1998, Cavalier-Smith mengusulkan model enam kerajaan, yaitu Animalia, Fungi, Plantae, Chromista, Protozoa, dan Bacteria. Sistem ini dapat digabungkan dengan sistem dua imperium. Karena Cavalier-Smith membolehkan parafili, diagram di bawah ini merupakan "bagan organisasi" dan bukan "bagan leluhur" dan tidak mewakili pohon evolusi.

Cavalier-Smith dan rekan-rekannya kembali mengusulkan revisi klasifikasi pada tahun 2015. Kali ini, mereka kembali memisahkan bakteri dan arkea sehingga terdapat tujuh kerajaan: Animalia, Fungi, Plantae, Chromista, Protozoa, Archaea, dan Bacteria.

 

Klasifikasi sederhana

Ada berbagai cara untuk mengelompokkan mahkluk hidup menurut persamaan dan perbedaan yang mereka miliki. Umumnya, klasifikasi dilakukan berdasarkan bentuk tubuh atau fungsi alat tubuh mereka. Kumpulan makhluk hidup yang memliliki ciri yang sama dikelompokkan dalam satu golongan. Contoh klasifikasi makhluk hidup secara sederhana yaitu:

• Berdasarkan ukuran tubuhnya — tumbuhan dikelompokkan menjadi pohon, perdu, dan semak.
• Berdasarkan lingkungan tempat hidupnya — tumbuhan dikelompokkan menjadi tumbuhan yang hidup di lingkungan kering (xerofit), di lingkungan air (hidrofit), dan di lingkungan lembap (higrofit).
• Berdasarkan manfaatnya — tumbuhan dikelompokkan menjadi tanaman obat-obatan, tanaman sandang, tanaman hias, tanaman pangan, dan sebagainya.
• Berdasarkan jenis makanannya — hewan dikelompokkan menjadi hewan pemakan daging (karnivora), pemakan tumbuhan (herbivora), dan pemakan hewan serta tumbuhan (omnivora).

Pengelompokan makhluk hidup seperti ini dapat bersifat subjektif (disesuaikan dengan keinginan orang yang mengelompokkannya). Akibatnya, bisa terjadi perbedaan pendapat dalam menempatkan suatu organisme ke dalam kelompok tertentu.

Klasifikasi modern

Meskipun Linnaeus dianggap sebagai bapak taksonomi modern, sistem klasifikasi organisme yang digunakan saat ini telah mengalami banyak kemajuan. Semula, pengelompokan makhluk hidup dilakukan menggunakan diagram pohon sederhana berupa dendogram. Namun, sejak kladistika, filogenetika, dan pendekatan-pendekatan berbasis biologi evolusioner lainnya ditemukan, para ilmuwan berfokus untuk menemukan hubungan kekerabatan di antara makhluk hidup dengan mencari nenek moyang bersama di antara mereka. Diagram berbentuk kladogram pun dibuat untuk menggambarkan pohon filogenetika dalam pohon kehidupan.

Sistem tiga (atau dua) domain tidak mengakomodasi kehidupan nonseluler seperti virus dan viroid. Virus sering digolongkan sebagai "organisme di tepi kehidupan" dan sebagai pengganda diri. Meskipun virus memiliki beberapa sifat kehidupan, seperti memiliki materi genetik, berkembang biak, dan berevolusi melalui seleksi alam, mereka tidak punya sel, yang dianggap sebagai unit makhluk hidup. Walaupun demikian, penamaan dan klasifikasi virus tetap dilakukan. Organisasi yang berwenang dan bertangggung jawab untuk melakukan hal ini adalah Komite Internasional Taksonomi Virus (ICTV).

Seperti taksonomi pada umumnya, klasifikasi virus juga dilakukan secara hierarkis atau bertingkat. Sistem klasifikasi virus yang diusulkan oleh ICTV pada tahun 2019 yaitu:

Dunia (-viria)
Subdunia (-vira)
Kerajaan (-viriae)
Subkerajaan (-virites)
Filum (-viricota)
Subfilum (-viricotina)
Kelas (-viricetes)
Subkelas (-viricetidae)
Ordo (-virales)
Subordo (-virineae)
Famili (-viridae)
Subfamili (-virinae)
Genus (-virus)
Subgenus (-virus)
Spesies

• Tata nama biologi
• Taksonomi