Di antara makhluk hidup, manusia
memiliki derajat lebih tinggi. Ia memiliki sifat “ingin tahu“ yang berasal dari
akal budinya. Kemampuan itu tidak dimiliki makhluk hidup lain (seperti hewan
dan tumbuhan). Sifat keingintahuan manusia adalah ingin tahu lebih banyak akan
segala sesuatu yang ada di lingkungan sekitarnya. Sifat ini mendorong manusia
untuk melakukan penelitian. Dengan penelitian tersebut, manusia dapat menjawab
ketidaktahuan serta mampu memecahkan permasalahan yang dihadapinya.
Seiring dengan perkembangan zaman,
sifat keingintahuan manusia semakin berkembang. Hal itu dilakukan dengan cara
mempelajari, mengadakan pengamatan dan penyelidikan untuk menambah pengetahuan
dan keterampilannya tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan tumbuhan
serta alam sekitarnya.
Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang
makhluk hidup beserta lingkungannya disebut biologi atau ilmu hayat.
Biologi berasal dari kata bios, artinya hidup dan logos, artinya
ilmu. Biologi mengalami perkembangan yang sangat pesat. Objek yang dipelajari
dalam biologi adalah makhluk hidup dan makhluk tak hidup. Makhluk hidup selalu
erat kaitannya dengan lingkungan. Lingkungan tersebut terbagi menjadi
lingkungan biotik dan lingkungan abiotik. Lingkungan biotik meliputi semua makhluk
hidup yang terbagi atas mikroorganisme,tumbuhan,hewan,dan manusia. Lingkungan
abiotik meliputi faktor fisika dan kimia yang penting bagi makhluk hidup,
seperti air, temperatur, sinar matahari, dan tanah.
Karakteristik Biologi sebagai ilmu (Sains)
Ilmu
pengetahuan berkembang karena hakikat manusia yang serba ingin tahu. Mengembangkan
ilmu pengetahuan tidak harus berawal dari nol, melainkan bisa dari hasil
penelitian orang lain asal sesuai dengan karakteristik sains itu sendiri.
Biologi bagian dari sains yang memiliki karakteristik yang sama dengan ilmu
sains lainnya.
Adapun
karakteristik ilmu pengetahuan alam termasuk biologi (SAINS/IPA) yaitu:
-Obyek
kajian berupa benda konkret dan dapat ditangkap indera
-Dikembangkan
berdasarkan pengalaman empiris (pengalaman nyata)
-Memiliki
langkah-langkah sistematis yang bersifat baku
-Menggunakan
cara berfikir logis, yang bersifat deduktif artinya berfikir dengan
menarik kesimpulan dari hal-hal yang khusus
menjadi ketentuan yang berlaku umum.
-Bersifat
deduktif artinya berfikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang umum
menjadi ketentuan khusus.
-Hasilnya
bersifat obyektif atau apa adanya, terhindar dari kepentingan pelaku
(subyektif) Hasil berupa hukum-hukum yang
berlaku umum, dimanapun diberlakukan.
Ruang lingkup biologi
Berdasarkan
struktur keilmuan menurut BSCS (Biological Science Curricullum
Study,
Mayer 1980) bahwa ruang lingkup biologi meliputi obyek biologi berupa
kingdom
(plantae, animalia, protista, fungi, archebacteria, eubacteria). Ditinjau dari
tingkat
molekul (virus) - sel (protozoa, bakteri dan tumbuhan unisel) - jaringan
(porifera
& coelenterata) - organ (hati, ginjal, dll) - sistem organ (sistem
sirkulasi,
sistem
transportasi, dll) - individu (manusia) – populasi (kumpulan individu yang sama
di
daerah yang sama) – komunitas (kumpulan beberapa populasi) – ekosistem
(kumpulan
beberapa komunitas) – biosfer (kumpulan bebrapa ekosistem).
1.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Molekul
Dalam tingkat molekuler, atom-atom berikatan membentuk
molekul. Molekul-molekul tersebut akan menyusun organel-organel sel. Contohnya,
membrane plasma yang tersusun atas molekul-molekul protein, fosfolipid,
kolestrol, air, karbohidrat, dan ion-ion lain. Adanya molekul tersebut,
memungkinkan membrane plasma menjalankan fungsinya sebagai bagian luar sel yang
memisahkan sel dengan lingkungan sekitarnya.
2.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Sel
Setiap makhluk hidup tersusun atas sel. Ada makhluk hidup
yang tersusun atas satu sel (uniseluler) dan banyak sel (multiseluler). Sel
merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup. Setiap
sel memiliki organel-organel yang mampu menjalankan fungsinya untuk hidup.
Organel sel tersebut diantaranya ribosom, mitokondria, badan golgi, retikulum
endoplasma, membran plasma, dan vakuola. Seluruh aktivitas organel tersebut
dikontol oleh inti sel (nukleus). Sitologi merupakan cabang biologi tenteng
struktur dan fungsi sel.
3.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Jaringan
Jaringan merupakan kumpulan sel yang memiliki bentuk,
susunan, dan fungsi yang sama. Kumpulan sel tersebut bekerja sama membentuk dan
menjalankan tugasnya sesuai dengan fungsinya. Kajian tentang jaringan
dipelajari dalam Histologi. Pada makhluk hidup terdapat berbagai macam
jaringan, seperti jaringan saraf, jaringan otot, dan jaringan ikat. Jaringan
saraf memiliki fungsi menyampaikan rangsang dari luar untuk diteruskan menuju
otak. Otak tersebut menanggapi rangsang melalui jaringan saraf untuk
meresponnya. Misalnya saat memegang benda panas, kita akan merespons dengan
melepas benda panas tersebut.
4.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Organ
Organisasi Kehidupan Tingkat Organ merupakan organisasi
hidup dari kumpulan jaringan. Organ merupakan kumpulan beberapa jaringan yang
berbeda untuk melakukan suatu pekerjaan yang sama. Suatu organ memiliki tugas
untuk menjalankan fungsinya, Organ terdiri atas beberapa jaringan yang berbeda.
Contoh organ adalah kulit,jantung,ginjal, dan mata. Di dalam tubuh makhluk
hidup, organ-organ yang berbeda akan berkumpul membentuk suatu sistem yang
disebut sistem organ. Kumpulan organ-organ tersebut akan menjalankan fungsi dan
tugas yang saling berkaitan.
5.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Individu
Individu merupakan organisme yang tersusun oleh kumpulan
sistem organ. Kumpulan sistem organ tersebut membentuk individu.
6.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Populasi
Organisasi kehidupan tingkat populasi terbentuk oleh spesies
atau individu yang sejenis. Populasi merupakan kelompok yang terdiri atas
spesies sejenis atau sama dan mendiami suatu habitat. Habitat merupan tempat
hidup suatu makhluk hidup. Di dalam suatu populasi terjadi interaksi atau
hubungan antarspesiesnya.
7.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Komunitas
Komunitas merupakan sekelompok populasi yang hidup dalam
suatu daerah dan menempati lingkungan yang sama. Komunitas merupakan organisasi
kehidupan yang memiliki banyak objek untuk diamati.
8.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Ekosistem
Ekosistem merupakan beberapa macam populasi yang
berinteraksi dengan lingkungannya tempat mereka hidup baik dengan komponen
biotik maupun abiotiknya. Di dalam ekosistem, organanisasi kehidupan
berlangsung cukup kompleks. Antarpopulasi terdapat suatu hubungan simbiosis
serta siklus energi dan materi. Siklus energi ini terjadi melalui suatu
peristiwa makan dimakan yang membentuk sebuah rantai makanan. Bahkan terdapat
siklus energi yang lebih luas dan rumit dalam suatu jarring-jaring makanan.
9.
Organisasi
Kehidupan Tingkat Bioma
Bioma merupakan organisasi kehidupan yang cukup beragam,
khususnya jenis makhluk hidup di dalamnya. Bioma adalah satuan daerah daratan
yang luas di bumi bercirika sejenis tumbuhan dominan di daerah tersebut.
Adapun persoalan yang dikaji meliputi 9 tema
dasar yaitu :
1. Biologi
(sains) sebagai proses inkuiri
2. Sejarah
konsep biologi
3. Evolusi
4.
Keanekaragaman dan keseragaman
5. Genetika dan
kelangsungan hidup
6. Organisme dan
lingkungan
7. Perilaku
8. Struktur dan
fungsi
9. Regulasi
Sejalan dengan
perkembangan ilmu pengetahuan, objek biologi juga terus
berkembang.
Dampak
mempelajari biologi
Peran biologi
dalam kehidupan memberikan dampak negatif dan dampak positif.
Dampak positif
atau manfaatnya yaitu manusia sadar terhadap hidup dan
kehidupan dalam
lingkungan, diciptakan bibit unggul yang ramah lingkungan, dan
pemanfaatan
mikroorganisme dalam segala bidang. Sedangkan dampak negatif yang
ditimbulkan
yaitu mengeksploitasi SDA dengan sembarangan, penggunaan
bibit unggul dan
pestisida berlebihan yang akan berdampak pada biodeversitas, dan
penggunaan
senjata biologi yang mematikan, yang akan merusak lingkungan biotik
maupun abiotik.
Oleh karena itu kemajuan biologi yang demikian pesatnya harus
diimbangi dengan
iman dan takwa, sehingga pemanfaatan lebih optimal dan meminimalkan dampak
negatif yang ada.
Metode ilmiah
Biologi
merupakan cabang sains yang mempelajari berbagai permasalahan
makhluk
hidup, dan untuk mempelajari melalui proses dan sikap ilmiah ini sebagai
konsekuensi
biologi. Dengan menggunakan proses dan sikap ilmiah akan memperoleh
produk
ilmiah. Dalam mempelajari sains terdiri dari 3 komponen yaitu :
Sikap ilmiah
Merupakan
sikap yang harus dimiliki untuk berlaku objektif dan jujur saat
mengumpulkan
dan menganalisa data.
Proses ilmiah
Merupakan
perangkat keterampilan kompleks yang digunakan dalam melakukan kerja
ilmiah.
Proses ilmiah dapat dilakukan dengan pendekatan keterampilan proses dapat
diklasifikasikan
menjadi dua yaitu:
1)
Ketrampilan proses sains dasar, meliputi:
a.
Mengobservasi
Mencari
gambaran atau informasi tentang objek penelitian melalui indera. Dalam biologi hasil
observasi seringkali dibuat dalam bentuk gambar (missal gambar dunia dll),
bagan (missal bagan siklus hidup kupu-kupu), tabel (misal tabel pertumbuhan
penduduk suatu wilayah), grafik (misal grafik hubungan antara tabel pertumbuhan
kecambah), dan tulisan.
b.
Menggolongkan
Untuk
mempermudah dalam mengidentifikasi suatu permasalahan.
c.
Menafsirkan
Memberikan
arti sesuatu fenomena/kejadian berdasarkan atas kejadian lainnya.
d.
Mempraktikkan/meramalkan
Memperkirakan
kejadian berdasarkan kejadian sebelumnya serta hokum-hukum yang berlaku. Prakiraan
dibedakan menjadi dua macam yaitu prakiraan intrapolasi yaitu prakiraan
berdasarkan pada data yang telah terjadi; kedua prakiraan ekstrapolasi yaitu prakiraan
berdasarkan logika di luar data yang terjadi.
e.
Mengajukan pertanyaan
Berupa
pertanyaan bagaimana, karena pertanyaan ini menuntut jawaban yang diperoleh
dengan proses.
2)
Keterampilan proses sains terpadu, yang terdiri dari:
a.
Mengidentifikasi variabel
b.
Menyusun tabel data
c.
Menyusun grafik
d.
Mendeskripsikan hubungan antar variabel
e.
Perolehan data dan pemrosesan data
f.
Menganalisia penyelidikan
g.
Merumuskan hipotesis
h.
Mendefinisikan variabel secara operasional
i.
Melakukan eksperimen
j.
Inferens
3)
Langkah sistematis dalam proses
ilmiah/metode
ilmiah meliputi:
Merumuskan masalah
Ada
tiga cara dalam merumuskan permasalahan yaitu:
a.
Apakah variabel bebas berpengaruh terhadap variabel terikat objek eksperimen?
b.
Bagaimana pengeruh variabel bebas terhadap variabel terikat objek eksperimen?
c.
Apakah ada hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat objek eksperimen?
Menyusun kerangka berfikir
Kerangka
berfikir dicari melalui kepustakaan atau fakta empiris.
Merumuskan hipotesis
Hipotesis
merupakan suatu dugaan yang merupakan jawaban sementara terhadap masalah.
sebelum dibuktikan. Ada 2 macam hipotesis dalam eksperimen yaitu:
a.
Hipotesis nol (H0) : tidak ada pengnaruh dari variabel bebas terhadap variabel
terikat.
b.
Hipotesis alternatif (H1) : ada pengaruh dari variabel bebas terhadap variabel
terikat. Melakukan eksperimen
Untuk
mendukung atau menyangkal hipotesa itu perlu dibuktikan melalui eksperimen.
Dalam melakukan eksperimen melalui tahapan-tahapan sebagai
berikut:
a.
Taraf perlakuan
b.
Pengendalian faktor lain
c.
Ulangan
d.
Pengukuran
Analisis data
Analisa
data dapat menggunakan statistik atau secara deskriptif.
Menarik kesimpulan
Ada
dua kemungkinan dalam kesimpulan yaitu hipotesis diterima (dugaan sementara
sesuai dengan eksperimen) atau ditolak (dugaan sementara tidak sesuai dengan
eksperimen).
Publikasi
Hasil
penelitian di publikasikan ke kalayak melalui jurnal penelitian, seminar atau lewat
internet
Ciri-ciri
Makhluk Hidup
a.
Nutrisi : Proses mendapatkan, memilih jenis makanan
untuk keperluan
melaksanakan aktivitas
hidup.
b.
Transportasi
: Proses pengangkutan senyawa kimia
ke atau dari seluruh bagian tubuh
untuk memelihara
keseimbangan.
c.
Respirasi
: Proses penyederhanaan senyawa
kimia dari zat makanan untuk
mendapatkan energi.
d.
Regulasi : Proses pengaturan keserasian
proses-proses dalam tubuh.
e.
Ekskresi : Pengeluaran senyawa-senyawa kimia yang
tidak berguna bagi tubuh
makhluk hidup dan bila terdapat dalam tubuh
akan bersifat
toksi(meracuni).
f.
Iritabilitas :
Kemampuan organism untuk menerima rangsang dan merespon
rangsang tersebut.
g.
Sintesis : Proses penyusunan senyawa kimia dalam
tubuh.
h.
Reproduksi
: Proses bertambahnya individu atau sel.
i.
Pertumbuhan
: Proses pertambahan yang bersifat
irreversibel pada jangka waktu
tertentu.
j.
Perkembangan
: Proses menuju kedewasaan.
Cabang-cabang
Ilmu Biologi
a. Genetika : Ilmu mengenai sifat keturunan dan cara
pewarisan sifat
b. Ekologi : Ilmu
mengenai hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan
lingkungannya,
baik abiotik maupun biotik
c. Morfologi : Ilmu
mengenai struktur bentuk luar tubuh makhluk hidup
d. Virologi : Ilmu mengenai virus
e. Mikologi : Ilmu
mengenai jamur
f. Botani : Ilmu
mengenai tumbuhan
g. Zoologi : Ilmu mengenai hewan
h. Entomologi : Ilmu mengenai serangga
i. Bakteriologi : Ilmu
mengenai bakteri
j. Bioteknologi :
Ilmu mengenai teknologi pemanfaatan makhluk hidup
Keanekaragaman
Hayati
Keanekaragaman hayati ini pada dasarnya tumbuh dan
berkembang dari tiga hal yang saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan satu
sama lain, yaitu:
a.
Keanekaragaman
Gen
Genetika adalah cabang biologi yang
mempelajari bagaimana sifat-sifat organisme diwariskan dari induk kepada
keturunannya. Sedangkan yang mengendalikan ciri suatu organisme yang bersifat
menurun disebut gen. Gen pada setiap individu susunannya berbeda tergantung
pada masing-masing induknya. Susunan perangkat gen inilah yang menentukan ciri
atau sifat suatu individu. Adanya keanekaragaman susunan perangkat gen inilah
yang menentukan ciri atau sifat suatu individu. Adanya keanekaragaman susunan
perangkat gen menimbulkan keanekaragaman individu-individu dalam satu spesies.
Keanekaragaman gen dalam satu spesies dapat menimbulkan varietas-varietas yang
dapat terjadi secara alami atau secara buatan. Keanekaragaman yang terjadi secara
alami merupakan akibat pengaruh adaptasi terhadap lingkungan, sedangkan
keanekaragaman yang terjadi secara buatan disebabkan oleh peristiwa
hibridisasi, mutasi atau rekayasa genetik.
b.
Keanekaragaman
Jenis/Spesies
Setiap makhluk hidup mempunyai persamaan
dan perbedaan ciri-ciri anatomi, morfologi, fisologi, dan tingkah laku.
Keanekaragaman ciri-ciri yang mereka miliki tersebut merupakan keseluruhan
penampakan tiap jenis yang didasari oleh faktor genetik dan interaksinya dengan
lingkungan tempat tingggalnya.
c.
Keanekaragaman
Ekosistem
Komponen penyusun terdiri atas
beraneka ragam faktor biotik dan abiotik yang berbeda kualitas dan kuantitasnya.
Jika susunan faktor biotik dan abiotik antara ekosistem satu dengan yang
lainnya berbeda akan terbentuk ekosistem yang berbeda-beda pula. Keanekragaman
ekosistem dipengaruhi oleh variasi iklim, letak geografis, faktor fisika, dan
kimia tanah.
Daftar Pustaka
Anonim, November, 2007,
Hakekat Biologi sebagai Ilmu, [Online], http://materi-pelajaran.blogspot.com/2007/11/hakekat-biologi-sebagai-ilmu.html
(diakses pada tanggal 9 Oktober 2010)
Karmana Oman, 2007, Cerdas Belajar Biologi, Bandung:
Grafindo Media Pratama
0 Comments
