Biologi Sebagai Ilmu - Biologi X

BAB 1: BIOLOGI SEBAGAI ILMU

1. Pengertian Ilmu

Jika manusia merasa lapar, upaya apakah yang akan dilakukan? Dorongan rasa lapar menyebabkan manusia berupaya mencari makanan, yaitu dengan mencoba-coba memakan tumbuhan atau hewan yang ada di sekitarnya. Usaha tersebut terkadang salah dan terkadang benar. Namun, akhirnya dari pengalaman tersebut manusia sudah mampu membedakan antara tumbuhan dan hewan yang bisa dimakan maupun yang tidak bisa dimakan.

Sumber bahan makanan manusia antara lain berasal dari hewan, misalnya daging sapi, ayam, dan lain-lain. Semula manusia memakannya dengan olahan yang sederhana. Selanjutnya, sejalan dengan perkembangan pemikiran, manusia mulai mencari cara menjadikan makanannya lebih berkualitas, misalnya daging untuk bahan makanan diolah agar menjadi lebih baik kualitasnya, seperti agar lebih lunak, higienis, serta bebas dari kuman penyakit. Bagaimana syarat-syarat itu bisa terpenuhi? 
Akhirnya manusia menemukan gagasan, yaitu dengan cara menggoreng, merebus, membakar, atau dengan proses yang lain. Peristiwa tersebut merupakan contoh dari awal mula ditemukan ilmu, yaitu dengan cara berpikir sederhana dan dilakukan dengan cara mencoba-coba, sampai selanjutnya mendapatkan pengalaman yang menjadi dasar sebuah pengetahuan.

Seiring dengan perkembangan zaman, pola pikir manusia semakin berkembang pula. Manusia mulai memikirkan tentang alam sekitar berdasarkan rasa keingintahuannya, dengan mengadakan pengamatan dan penyelidikan sehingga ilmu pengetahuan semakin berkembang dengan pesat. Hal ini saling terkait dengan kehidupan masyarakat yang sejalan dengan perkembangan teknologi. 

Contohnya, penemuan varietas bibit unggul, kawin suntik pada sapi, kelapa hibrida, padi hasil mutasi buatan dari Batan, yaitu padi jenis Atomita yang berguna untuk meningkatkan produksi pangan bagi manusia. Akan tetapi, di sisi lain dengan adanya dengan kemajuan ilmu pengetahuan dapat menimbulkan dampak negatif, seperti timbulnya pencemaran lingkungan.
Anda tentu sudah mengetahui bahwa ilmu pengetahuan merupakan kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Bagaimana sifat atau ciri suatu ilmu pengetahuan? 

Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.

a. Memiliki Objek Kajian
Suatu ilmu harus memiliki objek kajian, contoh ilmu matematika memiliki objek kajian berupa angka-angka, ilmu kimia memiliki objek kajian berupa zat-zat beserta sifatnya. Bagaimana dengan objek kajian biologi? Coba Anda deskripsikan!

b. Memiliki Metode
Pengembangan ilmu pengetahuan tidak dapat dilakukan secara asal-asalan, tetapi menggunakan cara atau metode tertentu. Metode yang digunakan itu bersifat baku dan dapat dilakukan oleh siapapun. Metode apakah yang digunakan untuk menemukan kebenaran secara ilmiah? 

c. Bersifat Sistematis
Dalam biologi, jika kita akan mempelajari tentang sel, maka materi yang akan kita pelajari perlu mendapat dukungan materi lain, misalnya tentang jaringan, organ, sistem organ, dan individu. Demikian pula sebaliknya, sehingga pengetahuan-pengetahuan itu tidak bertolak belakang. Ilmu pengetahuan bersifat sistematis adalah bahwa sebuah pengetahuan harus memiliki hubungan ketergantungan dan teratur, tidak boleh ada unsur-unsur yang saling bertolak belakang.

d. Bersifat Universal
Apakah yang dimaksud dengan universal? Coba Anda ingat kembali tentang materi reproduksi yang terjadi pada makhluk hidup! Reproduksi seksual selalu dimulai dengan adanya pertemuan antara sperma dan sel telur. Anda pikirkan, apakah hal itu berlaku untuk semua jenis makhluk hidup? Jika benar, berarti ilmu itu berlaku secara umum atau bersifat universal. Jadi, kebenaran yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.

e. Bersifat Objektif
Bagaimana jika ilmu bersifat tidak objektif? Dapatkah ilmu itu dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia? Sebuah ilmu harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
Saat ini, ilmu biologi sudah mengalami perkembangan yang luar biasa. Telah disebutkan di awal materi bahwa pada saat terjadi peristiwa bom Bali, untuk mengungkap identitas pelaku peledakan bom tidak bisa dilakukan dengan menggunakan sidik jari karena tubuh pelaku peledakan bom juga ikut hancur. Untuk mengetahui identitas pelaku hanya dapat digunakan satu cara, yaitu dengan menggunakan tes DNA yang berasal dari serpihan tubuh pelaku peledakan yang kemudian dicocokkan dengan DNA orang tuanya.

f. Bersifat Analitis
Jika ingin mempelajari struktur dan fungsi tumbuhan, maka Anda akan mempelajari bagian-bagian yang lebih rinci, yaitu akar, batang, daun, dan sebagainya. Itulah sebabnya kajian suatu ilmu dapat terbagi-bagi menjadi bagian yang lebih rinci guna memahami berbagai hubungan, sifat, serta peranan dari bagian-bagian tersebut.

g. Bersifat Verifikatif
Suatu ilmu mengarah pada tercapainya suatu kebenaran. Misalnya, teori tentang Generatio Spontanea, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang sudah diyakini kebenarannya, tetapi akhirnya teori itu digugurkan dengan teori Biogenesis, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga. Akhirnya teori ini diyakini kebenarannya sampai sekarang.

Coba Anda pikirkan, apakah suatu konsep yang diperoleh hanya dengan mengira-ngira atau menerka saja dan hasilnya berupa pendapat atau perkiraan dapat juga disebut sebagai ilmu?


2. Objek Kajian Biologi


Objek kajian biologi meliputi manusia, hewan, tumbuhan, serta mikroorganisme yang dapat dilihat dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan bantuan alat, misalnya mikroskop. Jika Anda mengamati dengan mata telanjang, kesan apa yang Anda peroleh dari suatu objek? Anda hanya dapat mengamati tentang warna, bentuk, wujud, serta ukuran objek. Apakah pengamatan tersebut sudah cukup untuk dalam suatu kegiatan ilmu pengetahuan? Tentu saja masih banyak yang harus kita ketahui tentang berbagai hal dari suatu objek, seperti berat benda, rasa, bau, suhu, kasar halus, bunyi atau suara dan sifat lainnya, sehingga alat indra manusia memiliki keterbatasan untuk mengamatinya.

Jika Anda mengamati jasad renik atau melihat benda yang jaraknya sangat jauh, apakah Anda mampu mengamati dengan mata telanjang? Tentu saja tidak, Anda memerlukan alat bantu, seperti mikroskop atau teleskop.

Seiring dengan berkembangnya bermacam-macam ilmu pengetahuan, biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objek kajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang akan dipelajari. Berdasarkan hal itu, maka ilmu biologi memiliki cabang ilmu spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Ibarat pohon, ilmu biologi memiliki cabang-cabang seperti berikut.

Anatomi : Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi : Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
Andrologi : Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria
Algologi : Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang
Botani : Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri
Biologi molekuler : Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul
Bioteknologi : Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia
Ekologi : Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan
Embriologi : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga
Evolusi : Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuh makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama
Epidemiologi : Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
Eugenetika : Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat
Endokrinologi : Ilmu yang mempelajari tentang hormon
Enzimologi : Ilmu yang mempelajari tentang enzim
Fisiologi : Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh
Fisioterapi : Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadap penderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
Farmakologi : Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan
Genetika : Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
Histologi : Ilmu yang mempelajari tentang jaringan
Higiene : Ilmu yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup
Imunolog : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
Ichtiologi : Ilmu yang mempelajari tentang ikan
Karsinologi : Ilmu yang mempelajari tentang crustacea
Klimatologi : Ilmu yang mempelajari tentang iklim
Limnologi : Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir
Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme
Malakologi : Ilmu yang mempelajari tentang moluska
Morfologi : Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur
Organologi : Ilmu yang mempelajari tentang organ
Onthogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung
Phylogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup
Patologi : Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruhnya bagi manusia
Palaentologi : Ilmu yang mempelajari tentang fosil
Parasitologi : Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit
Protozoologi : Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa
Sanitasi : Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan
Sitologi : Ilmu yang mempelajari tentang sel
Taksonomi : Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup
Teratologi : Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan
Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus
Zoologi : Ilmu yang mempelajari tentang hewan


3. Metode dalam Ilmu Biologi


Langkah-langkah metode ilmiah yang digunakan ilmuwan sehingga berhasil menemukan suatu ilmu adalah sebagai berikut.
a. Menemukan dan merumuskan masalah.
b. Merumuskan hipotesis (menyusun dugaan sementara).
c. Merancang eksperimen untuk merancang hipotesis.
d. Melakukan percobaan.
e. Mengadakan observasi atau pengumpulan data.
f. Menarik kesimpulan.
g. Menguji kesimpulan dengan eksperimen lain.
h. Merumuskan hukum, konsep, atau prinsip.

a. Mengobservasi
Observasi merupakan hasil dari pengamatan melalui indra, maka Anda akan belajar dengan mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian. Hasil apa saja yang kita peroleh dari suatu pengamatan? Coba Anda sebutkan fungsi alat indra kita. Dengan mata, kita bisa melihat bentuk, warna, serta gerak suatu objek. Dengan alat pendengaran, kita bisa mendengar bunyi atau suara. Dengan lidah, kita bisa merasakan berbagai rasa, dengan perabaan bisa mengetahui permukaan objek, adapun dengan penciuman kita bisa merasakan macam-macam bau. Dalam mempelajari biologi, kegiatan observasi ini bisa dibantu dengan alat bantu, antara lain mikroskop, kertas lakmus, lup, termometer, penggaris, dan sebagainya. Hasil observasi dapat berupa gambar, bagan, tabel, atau grafik.

b. Menggolongkan
Untuk memudahkan cara mempelajari suatu objek, maka kita lakukan penggolongan suatu objek itu. Jika kita melakukan kegiatan untuk menggolongkan makhluk hidup, maka hasilnya dapat berupa bagan.

c. Menafsirkan
Menafsirkan artinya memberikan arti terhadap suatu kejadian berdasarkan kejadian lainnya. Ketika menafsirkan suatu data, hendaknya kita menggunakan acuan atau patokan.
Contoh: Suatu hari Anda menanam 10 tanaman cabai di halaman rumah. Tanaman cabai itu tumbuh dengan subur. Karena beberapa hari kurang perawatan, akhirnya 5 tanaman cabai mati. Penurunan populasi ini mungkin disebabkan oleh pengaruh cuaca, kekurangan air, suhu, atau kelembapan udara.

d. Memperkirakan
Kegiatan memperkirakan bukan berarti meramalkan, tetapi membuat perkiraan berdasarkan pada kejadian sebelumnya atau hukum-hukum yang berlaku. Contoh: Anda mengamati pertumbuhan tanaman cabai. Pada hari ke-5 tingginya 4 cm, pada hari ke-10 tingginya 6 cm, hari ke-15 tingginya 8 cm, dan pada hari ke-20 tingginya 10 cm. 

e. Mengajukan Pertanyaan
Seringkah Anda memiliki naluri ‘ingin tahu’ untuk mengetahui suatu permasalahan? Untuk menemukan suatu permasalahan, Anda harus dapat mengembangkan pertanyaan-pertanyaan, misalnya apa, bagaimana, di mana, kapan, mengapa, dan siapa terhadap suatu objek. Contohnya, suatu saat Anda mengamati tanaman cabai di sekitar rumah. Tanaman cabai tersebut sepertinya terlihat akan mati karena banyak daun yang mulai layu dan menguning, serta banyak bunga yang berguguran. Selanjutnya, tentu akan timbul pertanyaan untuk mengetahui permasalahan tersebut. Bagaimana ciri tanaman cabai yang subur dan tanaman cabai yang tidak subur? Adakah ciri-ciri ketidaksuburan pada tanaman cabai yang Anda amati? Pada bagian mana tanaman itu terganggu? Mengapa tanaman cabai menjadi tidak subur?

Semua pertanyaan itu perlu dicari jawabannya. Di antara pertanyaan itu, ada yang bisa dijawab dan ada yang belum bisa dijawab. Pertanyaan yang belum terjawab merupakan permasalahan yang harus dicari jawabannya, misalnya dengan cara membaca laporan-laporan dari penemuan sebelumnya atau bisa juga dengan cara lain.

f. Mengidentifikasi Variabel
Coba Anda amati, apa saja yang diperlukan tanaman cabai untuk pertumbuhannya? Tentu Anda mengetahui bahwa pertumbuhan tanaman cabai membutuhkan tanah sebagai tempat tumbuhnya yang ditunjang dengan pupuk, air, pH, cahaya, suhu, serta udara. Faktor-faktor pendukung itulah yang dimaksud dengan variabel. Jadi, variabel merupakan faktor-faktor yang berpengaruh dan memiliki nilai (ukuran tertentu) serta dapat berubah atau diubah. 

Ada tiga jenis variabel, yaitu variabel bebas, variabel kontrol, dan variabel terikat. Pada contoh tersebut, tanah sebagai variabel bebas karena akan diteliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman cabai. Variabel bebas adalah faktor yang dapat dibuat bervariasi. Adapun faktor seperti cahaya, suhu, pH, air, udara, dan pupuk merupakan variabel kontrol, yaitu faktor lain yang ikut berpengaruh dan dibuat sama serta terkendali, sedangkan pertumbuhan tanaman cabai sebagai variabel terikat, yaitu faktor yang muncul akibat variabel bebas.


Jika Anda sudah mempelajari biologi dengan cara melakukan pendekatan proses, maka langkah selanjutnya adalah melakukan eksperimen. Eksperimen merupakan kegiatan melalui tata cara tertentu yang biasa dilakukan oleh ilmuwan, dengan tujuan untuk memecahkan masalah atau menemukan jawaban terhadap suatu masalah. Samakah cara yang dilakukan para ilmuwan untuk memecahkan suatu masalah? Ada beberapa indikator/petunjuk untuk menyelesaikan suatu masalah dalam pembelajaran biologi. Apa saja indikator tersebut?

Beberapa indikator yang dipakai untuk memecahan masalah adalah sebagai berikut.

1. Merumuskan Masalah
Dari hasil suatu pengamatan akan timbul suatu permasalahan. Selanjutnya masalah itu dirumuskan, kemudian akan diperoleh fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dihadapi.
Contoh: Anda ingin mencoba memberikan pupuk kompos terhadap tanaman cabai. Perubahan kondisi yang akan diteliti adalah pertumbuhan tanaman cabai, yaitu tentang perubahan tinggi tanaman serta besar daunnya dibandingkan dengan tanaman cabai yang tidak diberi pupuk. Selanjutnya, Anda dapat merumuskan suatu masalah, misalnya adakah pengaruh pupuk kompos terhadap pertumbuhan tanaman cabai? Dari permasalahan ini kemudian disusun hipotesis/dugaan sementara.

2. Menguji Hipotesis
Setelah menyusun jawaban sementara, misalnya bahwa pupuk kompos berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman cabai, selanjutnya hipotesis itu diuji dengan melakukan eksperimen melalui tahap-tahap berikut.

a. Perencanaan
Kegiatan perencanaan ini dilakukan sebelum melakukan eksperimen, yaitu dengan merencanakan dan mempersiapkan alat serta bahan terlebih dahulu. Semua peralatan yang dibutuhkan hendaknya didaftar, jangan sampai ada yang terlupakan atau tidak tersedia saat diperlukan. Misalnya untuk contoh di atas, maka alat dan bahan yang diperlukan adalah biji tanaman cabai, pot, tanah, pupuk kompos, air, penggaris/meteran, pensil, kertas, sekam, cetok, timbangan, dan sendok.

b. Pelaksanaan Eksperimen
Pada tahap ini kegiatan yang harus dilakukan adalah menyiapkan semua kondisi yang sama terhadap kelompok eksperimen dan kelompok kontrol.

Pada pelaksanaan eksperimen hendaknya memperhatikan hal-hal berikut.

1) Taraf Perlakuan
Kegiatan pada taraf perlakuan adalah menentukan dan mengontrol variabel. Pada kelompok eksperimen diberikan perlakuan, sedangkan pada kelompok kontrol tidak.
Misalnya, sesuatu yang akan dicobakan, yaitu pupuk disebut sebagai variabel bebas, kemudian diberikan taraf perlakuannya, yaitu dengan memberikan pupuk dengan dosis yang berbeda-beda. Antara dosis pertama dengan dosis berikutnya sebaiknya meningkat secara tetap. Misalnya, perlakuan pertama dosisnya 1, perlakuan kedua dosisnya 2, perlakuan ketiga dosisnya 3, dan seterusnya. Setiap tingkatan dosisnya naik 1 kali.

2) Pengendalian Faktor Lain
Jika dalam suatu eksperimen akan dibuktikan pengaruh pupuk, maka pengaruh faktor lain harus dikendalikan, yaitu dengan cara memberikan faktor (variabel) pada semua kelompok perlakuan yang sama. Misalnya, pemberian air, besarnya pot, banyak tanah, jenis cabai, cahaya matahari, frekuensi pemupukan semuanya harus diperlakukan sama. Variabel ini dinamakan variabel tak bebas atau variabel terkendali.

3) Pengulangan
Sebaiknya dalam melaksanakan perlakuan eksperimen tidak hanya terhadap satu individu atau satu kelompok saja sebab sangat riskan karena data yang diperoleh bisa mengalami kesalahan yang tidak disengaja. Selain itu, satu individu/satu kelompok saja tidak bisa mewakili seluruh populasi. Misalnya, jumlah setiap perlakuan ada 3 individu, berarti dalam eksperimen tersebut ada 6 perlakuan akan diulang sebanyak 3 kali sehingga untuk semua perlakuan terdapat 18 individu. Jadi, besarnya sampel (jumlah individu/ kelompok yang diberi perlakuan) seluruhnya adalah 18 individu. Semakin banyak ulangannya, berarti sampel juga semakin besar, sehingga hasilnya semakin sahih/mendekati kebenaran. Seperti terlihat pada contoh pemberian pupuk pada tanaman cabai. Pada percobaan 3 tanaman cabai diberikan pupuk kompos dengan dosis yang berbeda-beda. 

4) Pengukuran
Agar diperoleh data yang kuantitatif dan akurat, sebaiknya dilakukan pengukuran. Misalnya, untuk mengukur tinggi tanaman cabai, panjang batang, dan lebar daunnya dengan menggunakan meteran/mistar.

3. Observasi dalam Eksperimen
Maksud observasi dalam eksperimen adalah mengamati dengan teliti perubahan atau gejala yang terjadi ketika melakukan percobaan dengan maksud mengumpulkan data yang lebih banyak.
Contoh:
Percobaan yang dilakukan pada contoh pengulangan tersebut di atas diketahui ternyata tanaman cabai mempunyai ketinggian yang berbeda- beda walaupun diberikan pupuk yang sama.

4. Menjawab Masalah
Dari masalah yang akan dijawab, melalui kegiatan eksperimen dicari dan ditemukan jawabannya berdasarkan analisis data yang diperoleh dalam eksperimen, kemudian didiskusikan. Hal ini bisa dilakukan dengan cara mencari rata-rata dari semua data yang diperoleh atau diubah ke dalam persen kemudian dibuat grafik. Hasil rata-rata itu kemudian ditafsirkan dan dijadikan pijakan untuk membuat kesimpulan.

5. Menguji Jawaban
Tahap ini dilakukan untuk meyakinkan kebenaran suatu jawaban. Pengujian sekali lagi perlu dilakukan melalui percobaan seperti contoh di depan. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi dan perlakuan yang sama seperti semula. Contoh dilakukan percobaan pemberian pupuk kompos terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai dengan perlakuan pada sejumlah individu yang sama. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin banyak pemberian pupuk, semakin banyak memberikan hasil yang paling baik dari sampel yang dicobakan.

6. Menarik Kesimpulan
Kesimpulan diperoleh berdasarkan hasil dari eksperimen. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen. Manakah hasil eksperimen yang baik, jika hipotesis ditolak atau diterima? Semua hasil eksperimen dikatakan baik jika dilakukan dengan prosedur secara ilmiah, contoh dari hasil percobaan terhadap pemberian pupuk diketahui pemberian pupuk berpengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman cabai.

Setelah Anda mengetahui pemecahan masalah melalui metode biologi, bandingkan dengan langkah-langkah melalui metode ilmiah yang dilakukan ilmuwan terdahulu!


Sampai di sini Anda sudah memahami arti biologi sebagai salah satu cabang ilmu pengetahuan dan metode yang digunakan dalam mempelajari biologi. Tahukah Anda, apa saja yang dipelajari dalam biologi? Berikut ini objek kajian biologi sangat banyak dan objek itu berkaitan dengan makhluk hidup, baik pada tingkat molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, ekosistem, sampai tingkat bioma.

1. Objek Tingkat Molekul
Semua makhluk hidup, termasuk kita, manusia selalu membutuhkan air untuk kelangsungan hidup. Untuk mengingat kembali pelajaran kimia, atom apakah yang menyusun air? Tentu Anda sudah mengetahui bahwa air terdiri atas dua atom, yaitu dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Jika dua buah atom atau lebih bergabung melalui reaksi kimia, maka akan terbentuk partikel yang disebut molekul. Jadi, Anda sudah mengetahui bahwa air merupakan salah satu contoh molekul.
Tahukah Anda bahwa dalam tubuh makhluk hidup ada empat unsur yang mendominasinya, yaitu sekitar 99,35% dari jumlah atom, di antaranya adalah hidrogen, karbon, nitrogen, dan oksigen. Penyusun utama organisme adalah air dan senyawa-senyawa karbon. Sekitar 70% berat sel adalah air, dan apabila air dipisahkan dari sel, maka sekitar 95% berat kering sel adalah senyawa-senyawa karbon yang meliputi 4 jenis molekul organik besar dan sekitar 100 jenis molekul organik kecil, sisanya sebanyak 5% adalah senyawa-senyawa anorganik berupa garam-garam mineral.
Keempat jenis molekul organik besar sering dinamakan makromolekul yang terdiri atas protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat.

a. Protein
Tubuh kita sangat memerlukan zat protein. Apa fungsi protein bagi tubuh? Protein bertindak sebagai material pembangun, yaitu pada otot, kulit, dan rambut serta bisa berfungsi sebagai pengangkut molekul kecil, misalnya hemoglobin yang mengangkut O2. Fungsi paling penting dari protein adalah sebagai katalis seluruh reaksi dalam sel (enzim-enzim).

b. Karbohidrat
Karbohidrat sangat diperlukan dalam tubuh kita. Ibarat “bahan bakar” dalam sebuah kendaraan, itulah kegunaan dari karbohidrat, yaitu akan menghasilkan energi bagi tubuh kita. Contoh karbohidrat adalah glukosa, selulosa, amilum, dan glikogen.

c. Lipid
Lipid merupakan senyawa yang dapat diekstraksi dari makhluk hidup dengan pelarut organik. Lipid ini mencakup berbagai ragam senyawa, termasuk lemak. Apa fungsi lemak? Salah satu jenis lipid adalah fosfolipid yang merupakan membran sel. Ada juga jenis lipid yang merupakan hormon seperti steroid, ada pula jenis lipid yang berfungsi sebagai pigmen seperti karotenoid.

d. Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan senyawa polimer untuk sintesis protein yang spesifik, yaitu menyimpan informasi genetika yang diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya. Asam ini terdiri atas RNA dan DNA.

Keempat jenis makromolekul sudah dipelajari, tetapi sel organisme masih mengandung sekitar 100 jenis molekul organik yang kecil. Beberapa contohnya, antara lain ATP (adenosin trifosfat) yang berfungsi sebagai satuan penyimpan energi kimia, misalnya pembakaran glukosa yang disimpan dalam bentuk molekul ATP. Contoh lain adalah vitamin-vitamin. 

Jika kita perhatikan, sel hewan dan manusia lebih banyak mengandung protein dan lemak, sedangkan sel tumbuh-tumbuhan mengandung lebih banyak karbohidrat. Cobalah pikirkan mengapa bisa demikian!

Dengan mempelajari biologi pada tingkat molekul, kita dapat mengkaji lebih mendalam tentang kehidupan ini. Pengkajian biologi tingkat molekul telah banyak menghasilkan pengetahuan yang bermanfaat, contohnya pengetahuan tentang gen yang telah mengungkap beberapa misteri penyakit sehingga dapat dilakukan tindakan pencegahannya.

2. Objek Tingkat Sel

Coba perhatikan diri Anda sendiri! Bagian-bagian apakah yang menyusun anggota tubuh Anda? Pada bagian kepala terdapat mata, hidung, telinga, mulut, dan lain-lain. Pada bagian mulut terdapat gigi dan lidah. Pada bagian dalam tubuh kita terdapat organ-organ yang tak terlihat, seperti jantung, hati, lambung, dan lain-lain. Jika kita teliti lebih lanjut, maka bagian-bagian tubuh itu terdiri atas bagian-bagian paling kecil yang disebut dengan sel.

Sel pertama kali ditemukan  oleh Robert Hooke (1635-1703). Ia menemukan bentuk-bentuk mikroskopis dalam gabus pada kulit pohon Quercus suber yang terlihat barisan-barisan gabus seperti sarang lebah yang disebutnya ‘sel’.
Sel merupakan satuan struktur organisme hidup atau sel merupakan satuan fungsi dalam organisme hidup. Semua sel ini berasal dari sel yang telah ada. Di antara sel-sel terdapat banyak perbedaan dalam ukuran, bentuk, dan struktur dalam.

Pengkajian tentang sel hingga saat ini telah mencapai kemajuan yang sangat pesat sehingga dipelajari tersendiri dalam cabang ilmu sitologi, yang meliputi morfologi dan jenis-jenis sel, berbagai macam organel penyusun sel, misalnya nukleus, mitokondria, retikulum endoplasma, ribosom, dan membran sel. Demikian juga dalam ilmu ini juga dipelajari tentang fungsi berbagai macam sel, metabolisme dalam sel, transportasi zat ke dalam dan keluar sel, maupun cara sel bereproduksi atau membelah diri.

3. Objek Tingkat Jaringan

Anda telah memahami tentang sel yang merupakan satuan terkecil dari makhluk hidup. Sel-sel yang mempunyai bentuk dan fungsi sama akan membentuk suatu jaringan. Jaringan ini akan dipelajari tersendiri dalam cabang ilmu histologi. Kajian yang dipelajari meliputi berbagai macam jaringan, misalnya jaringan ikat, jaringan epitel, dan jaringan penyokong. Dipelajari pula mengenai fungsi berbagai macam jaringan tersebut, pembentukan dan perkembangan jaringan dari kultur jaringan, serta kelainan pada jaringan.

Bagaimana dengan jaringan pada tumbuhan dan jaringan hewan?

a. Jaringan Tumbuhan
Coba ingatlah kembali pelajaran IPA tentang jaringan pada makhluk hidup yang Anda pelajari di SMP/MTs. Jaringan pada tumbuhan terdiri atas jaringan epidermis, jaringan perenkim, jaringan penunjang, dan jaringan pembuluh. Agar pemahaman Anda tentang jaringan lebih jelas, lakukan Kegiatan Kelompok 2 berikut!

b. Jaringan Hewan
Jaringan pada hewan hampir sama dengan jaringan pada manusia. Jaringan pada hewan meliputi jaringan otot, jaringan epitel, jaringan darah, jaringan tulang, jaringan ikat, dan sebagainya.

4. Objek Tingkat Organ

Sekelompok jaringan yang mempunyai fungsi (pekerjaan) tertentu akan membentuk suatu organ. Cabang biologi yang mempelajari organ disebut dengan organologi. Organ apa saja yang terdapat di dalam tubuh Anda? Organ yang ada di dalam tubuh kita, antara lain mata, jantung, telinga, ginjal, paru-paru, lambung, dan lain-lain. Kajian biologi pada tingkat organ meliputi asal usul organ, perkembangannya, fungsi berbagai macam organ, komponen penyusun organ, kelainan pada organ, serta tranplantasi organ.

5. Objek Tingkat Sistem Organ

Masih ingatkah Anda pelajaran mengenai sistem pencernaan, sistem pernapasan, sistem peredaran darah, sistem gerak, sistem reproduksi, dan sistem transportasi yang Anda pelajari di SMP? Masing-masing sistem itu terbentuk oleh beberapa organ.

Misalnya, sistem pencernaan terdiri atas organ-organ pencernaan, yaitu mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Jadi, sistem organ adalah kumpulan organ yang saling berhubungan, bekerja sama, dan berinteraksi membentuk suatu sistem untuk menangani pekerjaan tertentu. Kajian yang akan dipelajari meliputi fungsi dari berbagai sistem dalam mendukung kehidupan, penyusun sistem, cara kerja sistem, serta kelainan atau gangguan yang terjadi pada sistem tersebut.

Anda sudah mengetahui sistem organ manusia, bagaimana dengan sistem organ pada tumbuhan? Sistem organ tumbuhan pada umumnya terdiri atas:
a. sistem pengangkutan yang meliputi pembuluh kayu dan pembuluh tapis;
b. sistem pernapasan, terdiri atas stomata (mulut daun) dan pembuluh pengangkut;
a. sistem reproduksi (perkembangbiakan), terdiri atas putik dan benang sari pada bunga.
Untuk mengamati sistem pengangkutan tumbuhan, lakukan Kegiatan Kelompok 4 berikut!


6. Objek Tingkat Individu

Setiap manusia melakukan proses hidup dalam tubuhnya. Proses hidup ini berjalan terpisah dan berbeda dalam tiap-tiap tubuh manusia. Jadi, kita masing-masing merupakan individu. Bagaimana dengan tiap-tiap ekor sapi, tiap-tiap ikan, tiap-tiap batang pohon karet, dan sebagainya? Dapatkah Anda membedakan antara individu satu dengan yang lain?
Kadang-kadang organisme yang sama berkelompok menjadi satu sehingga secara keseluruhan terlihat sebagai satu individu, tetapi tidak demikian jika diselidiki lebih lanjut. Untuk itu, perlu dipelajari lebih lanjut tentang kajian biologi yang meliputi jenis-jenis organisme, kedudukan secara taksonomis, cara memperoleh makanan, cara bereproduksi, cara bergerak, cara mempertahankan diri, dan cara beradaptasi terhadap lingkungannya.

7. Objek Tingkat Populasi

Anda sudah memahami pengertian ‘individu’. Sekelompok individu sejenis yang tinggal di suatu tempat pada waktu tertentu disebut ‘populasi’. Contoh populasi, yaitu sepuluh tanaman bunga mawar di kebun bunga; sepasang merpati atau kupu-kupu di taman bunga. Coba Anda sebutkan contoh populasi yang lain! Objek kajian biologi pada tingkat populasi ini meliputi perkembangan populasi, angka atau jumlah kelahiran/kematian, perpindahan atau migrasi, kompetisi atau persaingan antaranggota populasi dalam memperebutkan pasangan, makanan, atau tempat. Untuk memahami lebih jauh tentang individu dan populasi, kerjakan Tugas Individu berikut!

8. Objek Tingkat Ekosistem

Cobalah Anda amati tempat-tempat yang ada di sekitar rumah atau tempat tinggal Anda, seperti sawah, sungai, ladang, kebun, halaman sekolah atau rumah, kolam, akuarium! Benda-benda apa saja yang ada di tempat tersebut? Anda tentu sudah mengetahui bahwa di tempat-tempat itu ada benda mati (abiotik) seperti tanah, air, udara, batu/kerikil, cahaya matahari, bahkan ada kotoran hewan. Selain itu, ada pula benda hidup (biotik) seperti bermacam-macam jenis tumbuhan serta bermacam-macam jenis hewan. Pada tempat tersebut kedua macam komponen akan membentuk hubungan saling ketergantungan (interaksi) yang menjadi unsur-unsur suatu ekosistem.

Kajian biologi pada tingkat ekosistem meliputi berbagai jenis ekosistem, komponen biotik dan abiotik penyusun ekosistem, fungsi masing-masing komponen dalam ekosistem, hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya, aliran energi, rantai makanan, serta jaring-jaring makanan.

9. Objek Tingkat Bioma

Apakah perbedaan antara kolam, sungai, dengan gurun, tundra, taiga, padang rumput atau hutan hujan tropis? Jika Anda berpikir bahwa gurun, tundra, memiliki wilayah yang jauh lebih luas daripada kolam, sungai, dan seterusnya (contoh dari ekosistem lihat di depan), inilah yang disebut dengan bioma.

Selain memiliki wilayah yang jauh lebih luas, bioma juga memiliki ciri khas, yaitu dipengaruhi adanya iklim tertentu. Objek kajian biologi pada tingkat bioma meliputi berbagai macam bioma yang ada di dunia dan dipengaruhi oleh iklim, misalnya curah hujan, kelembapan, suhu, dan angin.

Dengan mempelajari ilmu biologi, diharapkan Anda dapat memanfaatkan pengetahuan tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Peranan biologi dalam kehidupan, yaitu membentuk manusia agar sadar terhadap hidup dan kehidupan dalam lingkungannya.
Telah Anda pelajari bahwa objek kajian biologi mengenai makhluk hidup sangat luas, mulai dari tingkat molekul sampai tingkat bioma sehingga diharapkan memiliki pemahaman yang lebih mendalam mengenai diri sendiri untuk meningkatkan kualitas hidup, memiliki pengetahuan untuk memanfaatkan sumber daya alam hayati lalu mengolahnya bagi pemenuhan kebutuhan manusia secara optimal, dan berupaya melakukan pelestarian sumber daya alam hayati itu agar tidak punah.

Sejalan dengan kemajuan biologi serta teknologi yang berkembang pesat seperti sekarang, maka berbagai kebutuhan manusia lebih bisa dipenuhi, misalnya dengan teknologi rekayasa genetika dapat dibuat berbagai jenis organisme dengan sifat-sifat unggul, seperti ditemukannya bibit-bibit unggul, baik pada tanaman maupun hewan yang dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan manusia. Dengan kemajuan bioteknologi, dapat ditemukan pula sumber makanan baru. Selain itu, dengan pengetahuan biologi, para ilmuwan dapat menemukan penyebab penyakit, penyebarannya, serta cara penularannya sehingga dapat ditemukan pula cara yang mudah untuk menanggulangi atau memberantas penyakit tersebut.

0 Response to "Biologi Sebagai Ilmu - Biologi X"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel