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 makhlukhidup disebut biologi atau ilmu hayat.
A. ILMU BIOLOGI
· Di era globalisasi seperti sekarang ini, ilmu pengetahuan berkembang sangat cepat yang tidak lagi dibatasi oleh ruang dan waktu. Contohnya, jika terjadi suatu peristiwa di suatu wilayah, misalnya peristiwa perang antara Irak – Amerika Serikat; terjadinya bencana gelombang pasang tsunami di Daerah Istimewa Aceh, maka hanya dalam hitungan menit, bahkan detik peristiwa tersebut dapat segera diketahui pihak di wilayah lain, walaupun dari jarak yang cukup jauh. Begitu juga dengan ilmu biologi yang telah mencapai perkembangan luar biasa karena telah mencapai pengetahuan substansi kehidupan sampai pada tingkat molekuler. Contoh manfaat ilmu biologi pada tingkat molekuler, yaitu peristiwa terjadinya bom Bali. Pada peristiwa itu pelaku peledakan ikut hancur bersama bomnya, maka satu-satunya cara untuk mengetahui identitas pelaku peledakan yaitu hanya dengan menggunakan tes DNA yang terdapat pada tingkat molekuler.
1. PENGERTIAN ILMU
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.
a. Memiliki objek kajian
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.
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 hormone
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
Imunologi : 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
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?
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.
c. Bersifat sistematis
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? Jadi, kebenaran
yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.
e. Bersifat objektif
Sebuah ilmu harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
f. Bersifat analisis
Yaitu mempelajari bagian-bagian yang lebih rinci. 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.
B. CARA PEMECAHAN MASALAH DALAM MEMPELAJARI ILMU BIOLOGI
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.
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
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.
b. Pelaksanaan eksperimen
1) Taraf perlakuan
2) Pengendalian faktor lain
3) Pengulangan
4) Pengukuran
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.
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. Pengujian ini dilakukan dengan kondisi dan perlakuan yang sama seperti semula.
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.
C. RUANG LINGKUP BIOLOGI
1. Objek tingkat molekul
Jika dua buah atom atau lebih bergabung melalui reaksi kimia, maka akanterbentuk partikel yang disebut molekul. Keempat jenis molekul organik besar sering dinamakan makromolekul yang terdiri atas protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat.
2. Objek tingkat sel
Jika kita teliti lebih lanjut, 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.
3. Objek tingkat jaringan
Sel-sel yang mempunyai bentuk dan fungsi sama akan membentuk suatu jaringan. Jaringan ini akan dipelajari tersendiri dalam cabang ilmu histologi.
4. Objek tingkat organ
Sekelompok jaringan yang mempunyai fungsi (pekerjaan) tertentu akan membentuk suatu organ. Cabang biologi yang mempelajari organ disebut dengan organologi.
5. Objek tingkat sistem organ
sistem organ adalah kumpulan organ yang saling berhubungan, bekerja sama, dan berinteraksi membentuk suatu sistem untuk menangani pekerjaan tertentu.
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.
7. Objek tingkat populasi
Sekelompok individu sejenis yang tinggal di suatu tempat pada waktu tertentu disebut ‘populasi’
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.
8. Objek tingkat ekosistem
Kajian biologi pada tingkat ekosistem meliputi berbagai jenis ekosistem, komponen benda hidup (biotik) dan benda mati (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
Jika Anda berpikir bahwa gurun, tundra, memiliki wilayah yang jauh lebih luas daripada kolam, sungai, dan seterusnya , inilah yang disebut dengan bioma.
Selain memiliki wilayah yang jauh lebih luas, bioma juga memiliki cirri 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.
D. PERANAN BIOLOGI DALAM KEHIDUPAN
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.