Biologi Sebagai Sains
oleh
M.Husni Mubarok
12/329801/BI/08833
Biologi
Umum
Fakultas
Biologi
Universitas
Gadjah Mada Yogyakarta
2011
Pendahuluan
Sebagai mahluk yang
mempunyai akal, manusia dari waktu ke waktu terus berpikir dan berkembang.
Manusia merupakan mahluk yang unik karena akal budinya dan kemauannya yang
kuat. Manusia yang mempunyai rasa ingin tahu terhadap rahasia alam mencoba
menjawab dengan menggunakan pengamatan dan pengalaman, meski sering kali tidak
mendapat jawaban yang memuaskan.
Manusia kuno memuaskan
akal mereka dengan membuat jawaban sendiri, contohnya mereka menganggap bahwa
pelangi adalah selendang bidadari. Muncullah mitos sebagai perpaduan antara
pengalaman dan kepercayaan. Mitos dapat diterima karena keterbatasan
penginderaan, penalaran, dan hasrat keingintahuan yang harus dipenuhi, tetapi
seiring dengan kemajuan zaman lahirlah ilmu pengetahuan dan metode ilmiah.
Panca indera akan
memberikan tanggapan terhadap semua rangsangan dimana tanggapan itu menjadi sebuah
pengalaman. Pengalaman adalah salah satu cara tebentuknya pengetahuan, yakni
kumpulan fakta-fakta. Pengalaman akan terus bertambah seiring berkembangnya
manusia dan mewariskan kepada generasi-generasi berikutnya.
Apa
Itu Sains ?
Kata sains (science)
berasal dari kata kerja Latin yang berarti ‘mengetahui’. Sains adalah cara
mengetahui alam. Sains atau ilmu alam adalah ilmu yang objeknya merupakan
benda-benda alam dengan hukum-hukum alam pasti dan umum. Sains berdasarkan
fenomena yang dapat diamati baik secara alamiah maupun yang dibuat sendiri
(artificial), fenomena ttersebaut dapat diobservasikan dengan menggunakan alat
indera atau perpanjangan indera. Di jantung sains terdapat penelitian,
pencarian informasi, dan penjelasan. Penelitian menggerakkan analisis yang
membantu kita memahami kesatuan dan keanekaragaman kehidupan. Metode sains juga
telah menolong kita untuk mengerti dan mengontrol banyak aspek dari kehidupan
kita.
Dalam arti sempit sains
adalah disiplin ilmu yang terdiri dari physical sciences (ilmu fisik) dan life
sciences (ilmu biologi). Yang termasuk
physical sciences adalah ilmu-ilmu astronomi, kimia, geologi, mineralogi,
meteorology, dan fisika, sedangkan life
science meliputi biologi (anatomi, fisiologi, zoology, sitologi, embriologi,
mikrobiologi).
Sains
Penemuan
Mendeskripsikan
struktur-struktur dan proses-proses alami seakurat mungkin melalui pengamatan
yang saksama dan analisis data. Pengamatan adalah penggunaan indra untuk
mengumpulkan informasi. Hasil pengamatan yang tercatat disebut data. Data bisa
bersifat kuantitatif atau kualitatif.
Sains
Berdasarkan Hipotesis
Hipotesis adalah
jawaban sementara atau prediksi untuk suatu pertanyaan yang disusun dengan
baik. Hipotesis biasanya merupakan tebakan yang tidak sembarangan, didasarkan
pada pengalaman dan data yang tersedia dari sains penemuan.
Ciri-ciri
Sains
Dikarenakan sains
merupakan ilmu, kita perlu mengetahui memiliki beberapa ciri dari ilmu adalah
sebagai berikut :
1.
Sesuatu ilmu didasarkan kepada pemikiran yang sehat,
atau pemikiran ilmiah.
2.
Sesuatu ilmu adalah sistematis, artinya
tidak acak-acakan, kesistematisan mutlak bagi kemajuan ilmu (sains).
3.
Suatu ilmu pengetahuan adalah logos,
artinya berdasarkan logika, yaitu suatu cara dan kemampuan berpikir menurut
beberapa aksioma dan dalil-dalil atau kaidah yang benar.
4.
Suatu ilmu pengetahuan haruslah cukup
dibuktikan kebenarannya oleh lebih dari satu pengalaman.
5.
Suatu ilmu haruslah objektif, artinya
berdasarkan nilai-nilai keilmiahan dan kebenaran, tidak memihak, dan dasar yang
pokok yaitu fenomena.
6.
Suatu sains haruslah kritis, untuk
kemajuan sains itu sendiri sifat kritis harus dimiliki oleh ilmuwan, yaitu
selalu mempertanyakan konsep, dan tidak menerima sesuatu begitu saja.
Aspek-aspek
Sains
Sains dapat dilihat dalam tiga aspek, yaitu :
1.
Aspek tujuan
Sains
adalah sebagai alat untuk mengeksplor alam dan memberi sumbangan kepada
kesejahteraan manusia. Sebagai contoh, sains menghasilkan berbagai penemuan di
bidang kesehatan dan pangan.
2.
Aspek pengetahuan
Sistematik
dan tangguh dalam arti merupakan suatu hasil atau kesimpulan yang didapat dari
berbagai peristiwa.
3.
Aspek metode
Metode
sains merupakan suatu perangkat aturan-aturan untuk memecahkan masalah, mendapatkan
hukum-hukum ataupun teori-teori dari objek yang diamati.
Sains
dan Nonsains
Perbedaan antara sains
dan nonsains sering didasarkan pada asumsi dan metode yang digunakan untuk
mengumpulkan dan mengatur informasi, serta yang paling penting, pengujian
asumsi-asumsi. Orang-orang sains terus mengambil tantangan dan tes
prinsip-prinsip dan berasumsi untuk menentukan hubungan sebab-akibat, sedangkan
orang-orang nonsains mungkin tidak percaya bahwa ini penting untuk dipelajari.
Sekali kita mengerti
metode sains, kita tidak akan mengalami masalah dalam menghadapi astronomi,
kimia, fisika, dan biologi sebagai sains. Tetapi bagaimana dengan ekonomi
sosiologi, antropologi, sejarah, dan filsafat? Beberapa hal memang diluar sains
dan tidak bisa didekati dengan metode sains.
Keterbatasan
Sains
Metode sains bisa
diaplikasikan pada pertanyaan-pertanyaan jika mempunyai basis yang faktual.
Pertanyaan mengenai moral, nilai keadilan, isu sosial, dan adat istiadat tidak
bisa dijawab dengan menggunakan metode sains. Penelitian merupakan cara yang
hebat untuk mempelajari alam, namun ada keterbatasan yg muncul akibat
persyaratan sains bahwa hipotesis harus bisa diuji dan difalsifikasi, serta
bahwa hasil pengamatandan percobaan harus bisa diulangi.
Sains juga dibatasi oleh
kemampuan manusia untuk mencoba memahami kehidupan alam. Manusia tidak selalu
mendapat konklusi yang benar karena informasi. Jika muncul informasi baru, cara
berpikir dahulu yang salah harus diubah atau dihilangkan. Untuk contoh, dahulu
kala manusia berpikir bahwa matahari lah yang mengelilingi bumi karena mereka
tidak bisa merasakan bumi bergerak.
Biologi Sebagai Sains
Biologi berasal dari
kata bios (hidup) dan logos (ilmu). Bisa diartikan juga
sebagai ilmu yang mempelajari organisme hidup serta bagaimana mereka
bertinteraksi dengan sekitarnya. Karena banyak hal mengenai kehidupan, terdapat
banyak sekali bidang studi di biologi, seperti kedokteran, biokimia, taksonomi
tumbuhan, ethologi, dll.
Biologi adalah ilmu
yang mempelajari organisme hidup. Adapun ciri organisme hidup antara lain :
1.
Tingkat organisasi tinggi
2.
Transformasi energi
3. Reproduksi
4. Tumbuh
dan berkembang
5. Iritabilitas
6. Adaptasi
7. Homeostasis
Berbagai
Tema Menghubungkan Konsep-konsep Biologi
o
Pada setiap tingkat dalam jenjang
biologis muncul sifat-sifat baru
Ilmu hayati membentang dari skala mikroskopik
molekul dan sel hingga skala global berupa keseluruhan planet Bumi. Kita dapat
membagi kisaran yang sangat luas ini ke dalam tingkat-tingkat organisasi
biologis yang berbeda.
1. Biosfer
Biosfer mencakup sebagian besar
wilayah daratan,
sebagian besar badan air, dan
atmosfer sampai ketinggian
beberapa kilometer.
2. Ekosistem
Ekosistem terdiri dari semua mahluk
hidup di
daerah tertentu, bersama semua
komponen abiotik
(tak—hidup) dalam lingkunganyang
berinteraksi
dengan mahluk hidup, misalnya
tanah, air, gas-gas di
atmosfer, dan cahaya. Padang
rumput, gurun, tundra,
taiga, hutan gugur, dan hutan hujan
tropik merupakan
contoh dari ekosistem.
3. Komunitas
Seluruh oerganisme yang menghuni
suatu ekosistem
tertentu disebut komunitas.
Komunitas ini mencakup
banyak jenis tumbuhan, berbagai
ragam hewan, berbagai macam fungi, serta beraneka ragam
mikroorganisme.
Masing-masing bentuk kehidupan ini
disebut spesies.
1. Populasi
Suatu populasi terdiri dari semua
individu
dari suatu spesies yang hidup dalam
batas-batas daerah tertentu.
2. Organisme
Mahluk hidup individual disebut
organisme.
Seperti kijang, harimau, katak,
dll.
3. Organ
dan sistem organ
Otak merupakan satu contoh organ.
Organ melaksanakan
fungsi tertentu dalam tubuh.
Organ-organ manusia ini
terorganisasi menjadi sistem organ
yang bekerja sama
melaksanakan suatu fungsi yang
spesifik. Misalnya
sistem pernapasan mencakup organ-organ
seperti
tenggorokan, bronkus, dan
paru-paru.
4. Jaringan
Setiap jenis jaringan adalah
sekelompok sel yang mirip.
Jaringan inilah yang membentuk
organ.
5. Sel
Sel adalah unit fundamental bagi
struktur dan fungsi
kehidupan. Tubuh manusia terdiri
dari triliunan sel
mikroskopik dari berbagai jenis,
misalnya jaringan otot
terdiri dari berkas-berkas sel
otot. Lebar setiap sel kira-
kira hanya 25 mikrometer.
6. Organel
Organel adalah berbagai komponen
fungsional yang
menyusun sel, misalnya kloropas.
7. Molekul
Molekul adalah struktur kimia yang
terdiri dari dua atau
lebih unit kimia kecil yang disebut
atom.
o
Organisme berinteraksi dengan
lingkungannya, saling bertukar materi dan energi
o
Struktur dan fungsi berkorelasi pada
semua tingkat organisasi biologis
Pada biologi, tema ini menjadi panduan bagi anatomi
kehidupan pada semua tingkat strukturalnya. Contohnya sayap seekor burung
memiliki bentuk yang efisien secara aerodinamis, bentuk daun yang tipis dan
pipih memaksimalkan banyaknya cahaya matahari yang dapat ditangkap kloroplas.
o
Sel adalah unit dasar bagi struktur dan
fungsi organisme
Sel melakukan semua aktivitas yang dibutuhkan agar
tetap hidup. Semua aktivitas organisme didasarkan pada aktivitas sel. Contohnya
ketika kita melakukan pergerakan mata saat membaca, aktivitas sel otot dan sel
saraf lah yang mendasarinya.
o
Kelanjutan kehidupan didasarkan pada
informasi terwariskan dalam bentuk DNA
Di dalam sel terdapt kromosom yang mengandung hampir
semua materi genetik sel, yaitu DNA (deoxyribonucleic
acid, asam deoksiribonukleat). Setiap orang memulai kehidupan sebagai satu
sel tunggal yang memperoleh DNA yang diwarisi oleh kedua orangtua. DNA
mengontrol perkembangan dan pemeliharaan keseluruhan organisme. DNA berperan
sebagai database sentral.
o
Sistem biologis diregulasi oleh
mekanisme umpan-balik
Hukum penawaran dan
permintaan berlaku dalam berbagai sistem biologis. Contohnya ketika sel-sel
otot membutuhkan banyak energi ketika berolahraga, sel-sel tersebut akan
meningkatkan konsumsi molekul gula yang menyediakan bahan bakar. Sebaliknya,
ketika beristirahat, sekumpulan reaksi kimia yang berbeda mengubah gula yang
berlebih menjadi molekul simpanan. Umpan-balik adalah motif regulasi yang umum
pada semua tingkat kehidupan, dari tingkat molekular sampai ekosistem dan
biosfer.
o
Evolusi adalah penyebab kesatuan dan
keanekaragaman kehidupan.
Evolusi adalah tema
inti dalam biologi. Kehidupan kita telah berevolusi miliaran tahun sehingga menghasilkan
keanekaragaman organisme yang sangat beragam di masa lalu maupun di masa kini.
Namun bersama keanekaragaman itu, kita dapat menemukan banyak kemiripan.
Penjelasan ilmiah mengenai kesatuan dan keanekaragaman ini, kesesuaian
organisme dengan lingkungannya adalah evolusi.
Keanekaragaman adalah
watak kehidupan. Ahli biologi sejauh ini telah mengidentifikasi dan menamai
sekitar 1,8 juta spesies. Setiap tahun para peneliti mengidentifikasi ribuan
spesies baru. Keragaman kehidupan yang luar biasa menjadikan ruang lingkup
biologi menjadi amat luas.
Manfaat
Ilmu Biologi
Biologi telah
bertanggung jawab dalam kemajuan di bidang produksi pangan, kesehatan, dll.
Sebagai contoh, dengan ilmu biologi, ayam lebih banyak bertelur, sapi perah
menghasilkan lebih banyak susu, dan sapi pedaging tumbuh lebih cepat. Pemahaman
bagaimana tubuh manusia bekerja menghasilkan penemuan yang bisa mengontrol
penyakit seperti diabetes, tekanan darah tinggi, dan beberapa jenis kanker.
Inovasi-inovasi dalam biologi meningkatkan standar hidup kita.
Selama biologi sebagai
sains menjadi ilmu yang utama untuk kemajuan, banyak masalah yang bisa
terpecahkan. Sebagai contoh, ilmuwan mencari cara untuk mengontrol populasi
manusia. Kemudian dalam beberapa tahun kedepan mungkin menemukan pengetahuan
lebih dalam mengenai hubungan antara informasi genetik, karena penyakit seperti
Alzheimer, stroke, dan kanker disebabkan oleh karakteristik keturunan.
Hal lain yang akan
menjadi pusat perhatian beberapa tahun kedepan adalah ekologi. Iklim telah berubah,
pengrusakan alam karena kebutuhan manusia setiap waktunya meningkat dan polusi
pun masih memberikan masalah. Usaha yang perlu dilakukan antara lain adalah
memajukan teknologi dan meningkatkan pemahaman kita atas bagaimana segala hal
di alam ini bekerja.
Itu semua menjadi
bagian dalam sains untuk mempelajari apa yang terjadi dalam suatu situasi
dengan mengumpulkan fakta-fakta secara objektif. Biologi juga sebagai peran
untuk mengidentifikasi hubungan sebab-akibat dan meningkatkan kualitas
penggunaan lingkungan untuk semua bentuk kehidupan.
Daftar
Pustaka
Campbell, Neil A.,
Reece, Jane B, 2010, Biologi Edisi
Kedelapan Jilid 1, Jakarta : Penerbit Erlangga.
Enger, Eldon D., Ross,
Frederick C, 2000, Concepts In Biology
Ninth Edition, United State of America : The Mcgraw-Hill Companies.
0 Comments
