KARAKTERISTIK BIOLOGI
A. HAKEKAT
Perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu pengetahuan alam (IPA) telah mengubah sejarah kehidupan manusia. Perkembangan itu semakin pesat setelah diketemukannya komputer yang dapat membantu manusia dalam merancang dan menganalisis hasil-hasil penelitian. Di dunia kedokteran telah ditemukan berbagai teknik bedah, transplantasi organ, terapi genetik, bayi tabung, serta obat-obatan penyembuh berbagai penyakit. Itu semua berkat perkembangan IPA. Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam dan ingin memahami alam apa adanya.
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.
Biologi merupakan salah satu kelompok sains. Biologi memiliki karakteristik yaitu :
1. Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkrit. Objek kajian biologi adalah mahluk hidup dan fosil-fosil yang berkaitan dengan struktur dan fungsinya.
2. Dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris, objeknya konkrit dan dapat ditangkap oleh indera, serta merupakan pengalaman yang dapat dirasakan oleh setiap orang.
3. Memiliki langkah sistematis. Langkah-langkah sistematis tersebut bersifat baku, misalnya seseorang ingin membuktikan bahwa respirasi menghasilkan karbondioksida, jadi tidak ada kebohongan ilmiah.
4. Menggunakan cara berpikir logis. Cara berpikir dengan menggunakan logika, kesimpulan-kesimpulan ditarik berdasarkan logika-logika tertentu, misalnya secara induktif dan deduktif. Berpikir induktif artinya berpikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang khusus menjadi ketentuan yang berlaku secara umum. Misalnya ayam mati, kucing mati, tumbuhan mati, dan manusia mati. Ayam, kucing, tumbuhan, dan manusia adalah mahluk hidup. Kesimpulannya semua mahluk hidup pasti akan mati. Berpikir deduktif artinya berpikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang berlaku secara umum menjadi ketentuan yang berlaku secara khusus, misalnya semua mahluk hidup akan memerlukan oksigen untuk bernapas. Tumbuhan adalah mahluk hidup. Kesimpulannya tumbuhan memerlukan oksigen untuk bernapas.
5. Hasil objektif atau apa adanya terhindar dari kepentingan pelaku (subjektif). Jadi hasil dari penelitian memihak pada kebenaran ilmiah.
6. Hasilnya berupa hukum-hukum yang berlaku umum. Misalnya, jika kita mengawinkan secara langsung tumbuhan A dan B, maka persilangan yang akan buat oleh Gregar Mendel.
Persoalan – persoalan yang dikaji di dalam biologi meliputi 9 tema dasar yaitu :
1. Biologi 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
Peran biologi dalam kehidupan memberikan dampak negatif dan dampak positif.
Dampak positif yaitu :
(1) Manusia sadar terhadap hidup dan kehidupan dalam lingkungan,
(2) Diciptakan bibit unggul yang ramah lingkungan,
(3) pemanfaatan mikroorganisme dalam segala bidang.
Sedangkan dampak negatif yang ditimbulkan yaitu
(1) Mengeksploitasi SDA dengan sembarangan,
(2) Penggunaan bibit unggul dan pestisida berlebihan yang akan berdampak pada
biodeversitas.
(3) Penggunaan senjata biologi yang mematikan, yang akan merusak lingkungan
biotik maupun abiotik.
Oleh karena itu kemajuan atau perkembangan biologi yang demikian pesatnya harus diimbangi dengan iman dan takwa, sehingga pemanfaatan lebih optimal dan meminimalkan dampak negatif yang ada.
Selain perkembangan ilmu terdapat pula pengembangan penerapan ilmu yang dikenal sebagai biologi terapan. Contoh biologi terapan antara lain : kesehatan, pertanian, perikanan, kedokteran, bioteknologi, dan sebagainya.
Ilmu pengetahuan termasuk biologi berkembang karana manusia serba ingin tahu. Mengembangkan ilmu pengetahuan tidak harus dari nol, melainkan bisa dari hasil penelitian orang lain. Jadi ilmu pengetahuan tidak muncul dari renungan dan semedi menunggu wangsit, melainkan dari banyak membaca. Dengan membaca akan semakin banyak persoalan yang dapat kita pecahkan.
B. TUJUAN
Dengan mempelajari biologi kita tidak saja memperoleh pengetahuan tentang makhluk hidup, namun juga mendapat pengetahuan tentang metode mempraktekkan ilmu pengetahuan tersebut. Pengetahuan tentang makhluk hidup kita pelajari dengan tujuan untuk membantu memecahkan masalah guna meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, seperti masalah sandang, pangan, papan, energi, lingkungan, kesehatan bahkan sosial dapat dapat diatasi dengan biologi. Contoh masalah dalam bidang sosial misalnya menentukan oarang tua dan keturunannya dapat dibantu dengan pengetahuan tentang DNA yang dipelajari dalam genetika. Memelihara lingkungan dengan menerapkan pengetahuan ekologi, mengatasi penyakit yang disebabkan oleh virus dengan mengetahui karakteristik virus yang dipelajari dalam virologi. Namun sebelum kita mencapai semua tujuan tersebut, diperlukan adanya ketrampilan proses ilmiah (Scientific process skill). Kegiatan ilmiah dilakukan dengan cara sistematis yang disebut metode ilmiah. Metode ilmiah dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu :
1. Menemukan masalah.
Percobaan dimulai dengan suatu pertanyaan, setelah itu mencoba untuk menjawab pertanyaan tersebut dengan melakukan percobaan.
2. Mengajukan hipotesis.
Masalah yang dirumuskan dalam bentuk pertanyaan mendorong munculnya dugaan jawaban. Jawaban ini merupakan jawaban sementara terhadap masalah atau hipotesis.
3. Melakukan percobaan.
Untuk menguji kebenaran hipotesis kita melakukan percobaan. Sebelum melakukan percobaan kita melakukan perencanaan percobaan yang meliputi penentuan alat dan bahan, serta penentuan variabel. Variabel merupakan sesuatu yang dapat berubah atau faktor penentu. Ada dua jenis variabel yang harus ditentukan dalam melakukan percobaan yaitu variabel bebas (independent variabel) merupakan faktor yang diubah, sedangkan variabel terikat (dependent variabel) adalah faktor yang berubah tergantung perubahan variabel bebas.
4. Menarik kesimpulan.
Kesimpulan berisi hasil percobaan yang kita lakukan. Kesimpulan ini dapat mendukung atau tidaknya hipotesis yang kita buat.
5. Mengkomunikasikan hasil atau ide secara tertulis atau lesan.
Sikap-sikap ilmiah yang harus dilakukan yaitu:
• Dapat membedakan antara fakta dan opini. Fakta adalah informasi yang diperoleh dari bukti-bukti pada data.Sedangkan opini adalah pendapat mengenai suatu subjek khusus atau peristiwa tertentu.
• Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi.
• Mengembangkan keingintahuan.
• Kepedulian terhadap lingkungan.
• Berpendapat secara ilmiah dan kritis.
• Berani mengusulkan perbaikan dan bertanggung jawab terhadap usulan tersebut.
• Bekerja sama
• Jujur terhadap fakta.
• Disiplin dan tahan.
Tujuan dilakukannya kegiatan ilmiah ini antara lain :
1. Membantu dalam menentukan dan mengembangkan bahan makanan, bahan pakaian, bahan peralatan dan energi.
2. Menemukan penyebab dan pengobatan berbagai macam penyakit, baik pada manusia, hewan maupun tumbuhan.
3. Menyingkap rahasia proses – proses kehidupan, pewarisan sifat, dan pengendalian proses kehidupan.
4. Mengkaji dan melestarikan lingkungan untuk kelestarian kehidupan.
Penerapan ilmu biologi di beberapa bidang.
1. Bidang pertanian
Melalui teknik kultur jaringan tanaman unggul dapat dibudidayakan/diperbanyak dalam waktu yang singkat, misalnya wortel, pisang, bunga lili, tanaman zamia,dsb.
Melalui rekayasa genetika dapat diciptakan jenis tanaman budidaya yang mampu menghasilkan insektisida sendiri (apel, kol, brokoli, kentang), buah-buahan tanpa biji ( jeruk, anggur, semangka).
2. Bidang makanan
Pemanfaatan beberapa jenis mikroorganisme dalam industri makanan, sehingga makanan yang dihasilkan bersifat tahan lama, memiliki rasa yang disukai, serta memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Contoh : nata de coco, roti, keju, tempe, tape, kecap, anggur.
3. Bidang peternakan
Teknik vertilisasi in vitro. Embrio ternak yang unggul dihasilkan di luar uterus dalam jumlah tertentu, dan disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair dengan suhu 196oC, kemudian dapat diimplantasikan ke induk betina tidak unggul dari spesies yang sama dengan demikian akan cepat diperoleh banyak ternak unggul.
Dengan adanya ilmu anatomi dan fisiologi hewan ditemukan teknik inseminasi (kawin suntik) yang bertujuan untuk mendapatkan hewan ternak dengan kualitas yang baik serta produksi yang meningkat.
4. Bidang kedokteran
Penemuan teknik bayi tabung membantu masalah pasutri yang tidak memiliki keturunan
Mikrobiologi kedokteran telah berhasil menemukan berbagai macam antibiotik untuk berbagai macam bakteri penyebab penyakit.
Ditemukan metode transplantasi (pencangkokan) organ bagi seseorang yang mengalami kerusakan atau disfungsi organ tubuhnya.
Dengan dipelajarinya berbagai macam virus (virologi) membantu manusia untuk menciptakan berbagai macam vaksin dari virus itu sendiri.
C. APA ITU BIOLOGI
Biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang kehidupan. Istilah biologi diambil dari bahasa Yunani, Bios (kehidupan) dan logos (ilmu). Biologi merupakan bidang ilmu yang luas dan bagian dari IPA serta mencakup berbagai cabang bidang ilmu ( Kimia, Matematika, Fisika, Statistik, Geologi dll).
Karena ruang lingkup biologi yang sangat luas maka ilmu biologi berkembang membentuk cabang-cabang ilmu biologi berdasarkan kriteria – kriteria tertentu yaitu : tingkat organisasi kehidupan, kelompok organisme, aspek kehidupan atau kaitannya dengan ilmu lain (sebagai ilmu campuran, terapan).
Cabang – cabang ilmu biologi yang mempelajari berbagai tingkat kehidupan adalah sebagai berikut :
1. Sitologi : Ilmu yang mempelajari sel
2. Genetika : Ilmu yang mempelajari gen
3. Histologi : Ilmu yang mempelajari jaringan
4. Morfologi : Ilmu yang mempelajari struktur luar organisme.
5. Anatomi : Ilmu yang mempelajari struktur dalam organisme.
6. Fisiologi : Ilmu yang mempelajari proses kehidupan organisme.
7. Taksonomi : Ilmu yang mempelajari klasifikasi organisme.
8. Ekologi : Ilmu yang mempelajari hubungan organisme dengan lingkungan.
9. Evolusi : Ilmu yang mempelajari asal usul kehidupan dan perubahan organisme dari waktu ke waktu.
Cabang – cabang biologi berdasarkan kelompok organisme pada kelompok besar adalah sebagai berikut :
1. Mikroorganisme : Ilmu yang mempelajari organisme berukuran renik.
2. Zoologi : Ilmu yang mempelajari hewan.
3. Botani : Ilmu yang mempelajari tunbuhan.
Cabang – cabang biologi berdasarkan kelompok organisme yang lebih spesifik adalah sebagai berikut :
1. Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus
2. Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri
3. Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur
4. Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga
5. Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung
6. Mamalogi : Ilmu yang mempelajari tentang mamalia
Cabang – cabang biologi berdasarkan aspek kehidupan adalah sebagai berikut :
1. Biologi perkembangan : perkembangan individu organisme.
2. Embriologi : perkembangan embrio
3. Anatomi : struktur dalam organisme
4. Fisiologi : fungsi – fungsi yang terjadi dalam kehidupan organisme.
Cabang – cabang biologi yang merupakan ilmu campuran dan terapan :
1. Biokimia : Ilmu yang mempelajari proses kimia dalam kehidupan.
2. Biofisika : Ilmu yang mempelajari proses fisika dalam kehidupan.
3. Bioteknologi : Ilmu yang menkaji teknologi yang memanfaatkan organisme hidup.
4. Peleontologi : Ilmu yang mempelajari perkembangan sejarah kehidupan berdasarkan catatan fosil.
Objek dan permasalahan yang dikaji dalam biologi adalah makhluk hidup beserta kehidupannya dan faktor - faktor pendukung kehidupannya.
• Kehidupan: tingkat organisasi kehidupan (molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, bioma)
• Faktor – faktor pendukung kehidupan: lingkungan tempat makhluk hidup, air, udara, tanah dan suhu.
Pada tahun 1969 Robert H. Whittaker mengelompokkan makhluk hidup menjadi 5 kingdom yaitu :
1. Monera
2. Fungi
3. Protista
4. Plantae
5. Animalia
Pengelompokan ini berdasarkan pada susunan sel, cara makhluk hidup memenuhi makanannya dan tingkatan makhluk hidup.
TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN
A. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT MOLEKUL
• Atom - atom berikatan membentuk molekul
• Struktur dan fungsi molekul menyusun komponen pembentuk sel.
• Contoh: molekul protein, fosfolipid, kolesterol, karbohidrat, air dan ion-ion lain merupakan komponen penyusun membran sel.
B. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT SEL
• Setiap makhluk hidup tersusun atas sel.
• Makhluk hidup yang tersusun atas satu sel (makhluk hidup uniseluler), makhluk hidup yang tersusun atas banyak sel (makhluk hidup multiseluler)
• Setiap sel mempunyai organel – organel yang mampu menjalankan fungsinya untuk hidup.
• Jadi:sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari makhluk hidup.
• Ilmu biologi yang mempelajari sel adalah sitologi.
C. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT JARINGAN
• Kumpulan dari beberapa sel yang mempunyai bentuk, susunan dan fungsi yang sama disebut dengan jaringan
• Kumpulan sel ini bekerja sama menjalankan tugasnya sesuai dengan fungsinya
• Contoh: jaringan saraf yang berfungsi menyampaikan dan menanggapi rangsang dari reseptor ke effektor.
• Ilmu biologi yang mempelajari jaringan adalah histologi.
D. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT ORGAN
• Organ adalah kumpulan dari beberapa jaringan yang berbeda dan menjalankan fungsi yang sama.
• Contoh: organ kulit terbentuk oleh beberapa jaringan yang berbeda seperti jaringan epitel, jaringan otot, jaringan darah dan jaringan saraf. Keseluruhan jaringan tersebut bekerja sama menjalankan fungsinya seperti melindungi tubuh.
E. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT SISTEM ORGAN
• Adanya berbagai sistem organ yang fungsinya berbeda membuat suatu individu dapat melakukan hidupnya dengan baik.
• Contoh : sistem pernapasan, sistem pencernaan, sistem reproduksi.
F. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT INDIVIDU
• Individu merupakan organisme tunggal yang tersusun oleh kumpulan sistem organ.
• Contoh: seekor kerbau, sebuah pohon.
G. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT POPULASI
• Terbentuk oleh kumpulan individu atau species yang sejenis yang menempati suatu habitat (tempat hidup suatu makhluk hidup) dan dalam waktu tertentu.
• Dalam populasi terjadi interaksi atau hubungan antar speciesnya, hubungan tersebut bertujuan untuk menjalankan fungsi hidupnya seperti : melakukan perkawinan, berkembang biak, perlindungan dll.
• Contohnya : populasi lumba- lumba.
H. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT KOMUNITAS
• Di bentuk oleh berbagai jenis (species) makhluk hidup yang saling berinteraksi dan menempati lingkungan dalam waktu yang sama.
• Secara garis besar komunitas dapat dibedakan menjadi 2 yaitu aquatik dan terestrial.
• Komunitas aquatik : terdapat di laut, danau, sungai, parit, kolam.
• Komunitas terestrial : terdapat di padang rumput, padang pasir, kebun raya, halaman rumah, kebun, sawah.
I. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT EKOSISTEM
• Dibentuk oleh beberapa macam populasi yang berinteraksi dengan lingkungan tempat mereka hidup, atau interaksi (hubungan timbal balik) antara komponen biotik (makhluk hidup) dengan komponen Abiotik (lingkungan).
• Karena adanya interaksi antar komponen ekosistem maka terjadi aliran/siklus materi dan energi melalui peristiwa makan dan dimakan yang membentuk sebuah rantai makanan dan jaring - jaring makanan.
• Contoh ekosistem: ekosistem air kolam, ekosistem danau, ekosistem sawah dll.
J. ORGANISASI KEHIDUPAN TINGKAT
• Merupakan satuan daerah daratan yang luas yang dibentuk oleh ekosistem dalam skala besar yang terjadi karena adanya interaksi iklim dengan keaneragaman makhluk hidup yang khas (dominan).
• Contoh: bioma padang rumput, hutan hujan tropis, hutan gugur, bioma taiga, bioma tundra dll.
 |
0 komentar:
Posting Komentar