Pembahasan Artikel Ruang Lingkup Biologi

Pembahasan Artikel Ruang Lingkup Biologi

Pembahasan Artikel Ruang Lingkup Biologi

Ruang Lingkup Biologi
Ruang Lingkup Biologi

A. Pendahuluan

Ruang Lingkup Biologi – Tahukah kalian, perkembangan cabang ilmu biologi apakah yang paling hangat dibicarakan pada abad ke-20 ini? Perkembangan ilmu pengetahuan dari tahun-ketahun makin maju, hal itu disebabkan sifat manusia yang selalu ingin tahu dan tidak pernah merasa puas dengan apa yang telah diketahuinya. Perkembangan ilmu pengetahuan, di berbagai bidang makin pesat setelah ditemukan berbagai alat dan teknik untuk mengungkap rahasia alam, sehingga dunia hanya sebesar layar monitor komputer. Di bidang teknologi informasi telah banyak dihasilkan produkproduk teknologi dan ilmu pengetahuan, misalnya: audio visual (televisi), VCD, DVD, telepon, telepon seluler (handphone), komputer, internet dan sebagainya. Dengan hasil teknologi tersebut kita dapat berkomunikasi meskipun dalam jarak jauh antarnegara. Di bidang kedokteran telah banyak hasil ilmu pengetahuan dan teknologi yang telah ditemukan, misalnya alat kedokteran berupa USG (ultra sono grafi), ECG (electro cardio graf), teknologi transplantasi organ-organ tubuh, fertilisasi in vitro (bayi tabung), terapi genetik, dan penemuan berbagai obat-obatan untuk penyembuhan berbagai penyakit, dan lain-lain. Di bidang lain misalnya teknik kultur jaringan dan kultur embrio. Semua itu adalah hasil perkembangan ilmu dan teknologi (sains), yaitu dengan mempelajari dan memahami gejala-gejala alam secara objektif (apa adanya).

Ruang Lingkup Biologi

Sains mempunyai ciri-ciri sebagai berikut. 1. Objek yang dikaji berupa benda-benda kongkret yang terdapat di alam ini, benda-benda tersebut dapat dideteksi dengan panca indra kita, misal dapat dilihat, didengar, dirasakan. Jadi, dapat berupa benda padat, cair, dan gas. 2. Dikembangkan dengan pengalaman empiris (pengalaman nyata), dalam arti pengalaman yang dapat dirasakan oleh setiap orang. 3. Melalui langkah yang sistematis, maksudnya siapa pun yang membuktikan jika melalui cara-cara, situasi, dan kondisi sama akan dihasilkan produk yang sama pula. 4. Cara berpikir dengan menggunakan logika, misalnya berpikir secara induktif, artinya berpikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang khusus menjadi ketentuan umum. Contohnya manusia pasti mati, hewan pasti mati, tumbuhan pun juga mati, dapat ditarik kesimpulan bahwa semua makhluk hidup pasti akan mati. Selain berpikir secara induktif, juga berfikir secara deduktif, artinya berfikir dengan menarik kesimpulan dari hal hal umum menjadi ketentuan yang berlaku khusus. Misalnya semua makhluk hidup memerlukan makan untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, ayam adalah makhluk hidup. Kesimpulannya ayam memerlukan makan untuk memenuhi hidupnya. 5. Hasilnya objektif, hanya memihak pada kebenaran ilmiah. Berupa hukum-hukum yang berlaku untuk umum.

Ruang Lingkup Biologi

Biologi merupakan bagian dari sains yang memiliki karakteristik sama dengan sains. Ruang lingkup yang dipelajari dalam biologi meluliputi seluruh kehidupan yang ada di jagad raya ini, mulai dari tingkatan makhluk hidup yang paling sederhana (sangat kecil) hingga tingkatan organisasi yang paling kompleks (terbesar). Sebagai ilmu yang memiliki karakteristik tersendiri, agar mudah dipelajari, biologi harus ditinjau dari seluruh aspek secara utuh, baik yang menyangkut objek, persoalan, maupun tingkat organisasi kehidupan. Struktur keilmuan biologi didasarkan pada hasil yang dirumuskan oleh tim BSCS (Biological Science Curiculum Study) (Mayer, 1978) sebagaimana dapat dibuat diagram seperti di samping. Berdasar struktur keilmuan menurut BSCS, biologi memiliki objek berupa kerajaan (kingdom): a) Plantae (tumbuhan), b) Animalium (hewan), c) Protista. Ketiga objek tersebut dikaji dari tingkat molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, sampai tingkat bioma.

Ruang Lingkup Biologi – Adapun persolaan yang dikaji meliputi sembilan tema dasar, yaitu :a) Biologi (sains) sebagai proses inkuiri/ penemuan, b) sejarah konsep biologi, c) evolusi, d) keanekaragaman dan keseragaman, e) genetik dan keberlangsungan hidup, f) organisme dan lingkungan, g) perilaku, h) struktur dan fungsi, serta i) regulasi. Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, objek biologi juga terus berkembang. Klasifikasi makhluk hidup yang semula dibagi menjadi tiga kerajaan, menurut Robert H. Whittaker 1969 meningkat menjadi lima kerajaan, meliputi kingdom/regnum: a) Plantae, b) Animalia, c) Protista, d) Monera, dan e) Jamur/Fungi. Bahkan menurut perkembangan terakhir Carl Woese (1987) makhluk hidup diklasifikasikan menjadi enam kingdom/regnum, yaitu: a) Plantae, b) Animalia, c) Protista, d) Fungi, e) Archaebacteria f) Eubacteria.

Ruang Lingkup Biologi –  Suatu benda dapat dikatakan sebagai benda hidup/makhluk hidup jika benda tersebut memiliki ciri-ciri sebagai berikut. – Memerlukan makanan (nutrisi) sebagai sumber energi dalam melakukan aktivitas. – Melakukan proses pengangkutan transportasi dalam rangka mengedarkan zat-zat ke seluruh tubuh. – Melakukan pernapasan respirasi untuk merombak zat-zat organik menjadi energi. – Mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme yang sudah tidak dipergunakan lagi (ekskresi). – Melakukan proses penyusunan zat-zat baru di dalam tubuh, umumnya berupa senyawa kimia yang kompleks seperti lemak, karbohidrat, lemak, dan lain-lain. – Mengalami pertumbuhan dan perkembangan. – Mempunyai sistem yang mengatur keserasian proses-proses di dalam tubuhnya (regulasi). – Melakukan perkembangbiakan untuk melestarikan jenisnya (reproduksi). – Dapat beradaptasi atau menyesuaikan terhadap lingkungannya, misalnya menyesuaikan terhadap suhu, kelembapan, cahaya matahari, makanan, dan lain-lain.

Struktur Organisasi Kehidupan

Ruang Lingkup Biologi – Struktur organisasi kehidupan dapat disusun sebagai berikut: organisasi tingkat molekul o sel o jaringan o organ o sistem organ o individu o populasi o komunitas o ekosistem o biosfir. 1. Organisasi tingkat molekul Organisasi tingkat molekul adalah organisasi kehidupan pada tingkat paling rendah karena materi penyusunnya hanya terdiri atas asam nukleat, yaitu Asam Deoksi Ribonukleat (ADN) atau Asam Ribonukleat (ARN) dan protein, contohnya virus (perhatikan Gambar 1.2). Virus berukuran (2 – 20) milimikron, hanya dapat hidup di dalam sel yang hidup, dan dapat berkembang biak. Virus merupakan bentuk peralihan antara benda hidup dan benda mati karena dapat berbentuk kristal.

2. Organisasi tingkat sel Tiap makhluk hidup terdiri dari sel. Teori ini disebut teori sel, dikembangkan oleh Schleiden (1804 – 1881) dan Schwann (1810 – 1892). Keduanya berkebangsaan Jerman. Amoeba dan Paramaecium yang hanya terdiri atas sebuah sel tergolong organisme bersel tunggal atau uniseluler, sedangkan organisme yang tersusun dari banyak sel disebut organisme bersel banyak atau multiseluler. Pada umumnya mikroorganisme yang tergolong dalam kingdom monera dan protista hanya terdiri dari inti sel. Sejarah penelitian tentang sel periode pertama berjalan 200 tahun. Diawali oleh Robert Hooke (1635 – 1703) yang mengamati sayatan gabus dengan menggunakan mikroskop.

Ruang Lingkup Biologi – Kemudian Schleiden (1804 – 1881) dan Schwann (1810 – 1882) yang mengadakan pengamatan berulang-ulang terhadap sel-sel hewan dan tumbuhan dengan mikroskop. Pada tahun 1831 Robert Brown seorang ahli biologi dari Scotlandia, melaporkan pengamatannya tentang adanya benda kecil yang terapung dalam cairan sel yang disebut sebagai inti sel atau nukleus. Penyelidikan sel selanjutnya terfokus pada cairan sel yang disebut protoplasma oleh Felix Dujardin (1835), Johannes Purkinje (1787 – 1869) dan Max Schultze (1825 – 1874). Teori sel yang semula hanya menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan struktural dari kehidupan, ditambah dengan pernyataan bahwa sel juga merupakan kesatuan fungsional dari kehidupan. Rudolf Virchow pada tahun 1858 menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel-sel juga (omnis cellula cellula), maka dengan kata lain, sel juga merupakan kesatuan pertumbuhan makhluk hidup. Periode kedua sejarah penelitian sel adalah eksperimeneksperimen, salah satu hasilnya adalah diketahui adanya faktor menawan yang terdapat di dalam nukleus, yaitu kromosom. Berdasarkan pengetahuan itu, maka dapat dikatakan bahwa sel merupakan kesatuan hereditas. Penemuan yang paling modern saat ini adalah adanya mikroskop elektron yang dapat memberikan gambar dengan skala 1.000.000 u ukuran benda yang sesungguhnya. Berikut ini adalah bentuk dan susunan sel.

3. Organisasi tingkat jaringan Sel merupakan kesatuan bentuk kehidupan (teori sel). Di dalam tubuh organisme multiseluler terdapat banyak sel yang berbeda bentuk dan fungsinya. Bentuk dan susunan sel tergantung pada letak dan fungsinya di dalam tubuh. Sel-sel yang sama bentuk dan fungsinya membentuk kelompok yang disebut jaringan. Untuk dapat membentuk suatu jaringan, sel mengalami perubahan bentuk dan fungsinya. Sel-sel yang mengalami perubahan biasanya pada jaringan embrionel, misalnya jaringan meristem pada titik tumbuh suatu tumbuhan membentuk jaringan epidermis, jaringan pembuluh, dan lain-lain. Pada hewan juga terjadi perubahan yang demikian, zigot mengalami pembelahan sel membentuk blastula. Pada perkembangan selanjutnya sel-sel penyusun blastula berubah bentuk dan fungsinya menjadi berbagai jaringan tubuh, seperti jaringan kulit, jaringan otot, dan lain-lain.

4. Organisasi tingkat organ Jaringan sebagai suatu organisasi sel belum dapat berfungsi dalam tubuh organisme jika tidak bekerja sama dengan jaringan yang lain, jantung misalnya harus dilengkapi dengan jaringan otot, jaringan saraf, jaringan darah, jaringan ikat, dan jaringan epitel. Jaringan-jaringan tersebut bekerja sama agar jantung dapat bekerja dengan baik. Jantung adalah organ atau alat tubuh. Organ tubuh yang lain misalnya ginjal, liver, dan paru-paru. Organ-organ ini pun mempunyai organisasi tertentu untuk membentuk sistem tertentu pula. Misalnya sistem pernapasan terdiri atas beberapa organ antara lain hidung, rongga hidung, tenggorokan, cabang batang tenggorokan dan paru-paru. Organisasi semacam ini disebut sistem organ.

5. Organisasi tingkat individu Dalam tubuh kita terdapat berbagai macam sistem organ. Seluruh sistem itu saling berinteraksi melaksanakan suatu fungsi dalam tubuh makhluk hidup. Makhluk hidup yang terdiri atas berbagai sistem organ disebut satu individu. Setiap manusia termasuk individu. Demikian pula tiap-tiap ekor semut dalam sekelompok semut atau tiap-tiap ekor domba dalam kawanannya dan tiap pohon teh dalam sebuah perkebunan.

6. Organisasi tingkat populasi Kita dikelilingi berbagai jenis makhluk hidup yang bermacam-macam, misalnya ayam, mangga, pepaya, kambing, dan lain-lain. Populasi merupakan tingkatan organisasi yang terdiri atas sekelompok individu sejenis yang menempati ruang dan waktu yang sama. Apabila berbicara mengenai populasi, kita harus menyebutkan jenis individu yang dibicarakan dalam batas waktu dan tempat tertentu. Misalnya populasi pohon bakau di hutan mangrove pada tahun 1990. Kita tidak dapat mengatakan bahwa pohon bakau yang hidup di hutan mangrove dan di pesisir pantai selatan adalah satu populasi, karena tempatnya berbeda.

7. Organisasi tingkat ekosistem Makhluk hidup hanya dapat hidup di tempat-tempat dengan syarat-syarat tertentu untuk hidupnya, misalnya bakaubakau tumbuh di pantai, lumut hidup di tempat-tempat lembap, dan pohon kurma hidup di tempat-tempat kering. Namun, ada juga makhluk hidup yang tidak terikat pada syarat-syarat tertentu dapat hidup di berbagai tempat yang keadaannya berlainan. Berbagai jenis makhluk hidup yang memerlukan syarat lingkungan sama dan dalam beberapa hal saling membutuhkan, biasanya akan hidup bersamaan. Misalnya di persawahan terdapat padi, katak, ulat, dan tikus. Kelompok organisme yang hidup bersama-sama disebut komunitas. Setiap organisme hidup dalam lingkungannya masingmasing, lingkungan biotik dan lingkungan abiotiknya. Lingkungan biotik, yaitu semua organisme yang terdapat di sekelilingnya.

Adapun lingkungan abiotik, yaitu faktor-faktor seperti iklim (suhu, kelembapan, cahaya) dan tempat hidupnya (tanah, air, udara). Untuk mendapatkan energi dan materi yang diperlukan untuk hidupnya, semua komunitas bergantung kepada lingkungan abiotik. Organisme produsen memerlukan energi, cahaya, oksigen, karbon dioksida, air, dan garam-garam dari lingkungan abiotik. Setelah materi dan energi diuraikan produsen, hasilnya dapat diteruskan kepada konsumen tingkat pertama. Kemudian ke konsumen tingkat kedua dan seterusnya. Materi dan energi yang berasal dari lingkungan abiotik akan kembali lagi ke lingkungan abiotik lagi. Dengan demikian komunitas dan lingkungan abiotiknya merupakan suatu sistem. Setiap sistem demikian dinamakan ekosistem.

8. Organisasi tingkat bioma Semua komunitas biotik berhubungan dengan komunitas biotik lain di sekelilingnya. Demikian pula ekosistem berhubungan dengan ekosistem lain di sekelilingnya. Ekosistem hutan berhubungan dengan ekosistem sungai. Ekosistem sungai berhubungan dengan laut. Dengan demikian, semua ekosistem di bumi ini saling berhubungan, sehingga bumi merupakan suatu ekosistem besar disebut juga biosfer.

Ruang Lingkup dan Peranan Biologi dalam Kehidupan

Ruang Lingkup dan Peranan Biologi dalam Kehidupan

Ruang Lingkup dan Peranan Biologi dalam Kehidupan

Peranan Biologi dalam Kehidupan – Sebagai ilmu, biologi memiliki ruang lingkup yang membatasi kajiannya. Ruang lingkup tersebut meliputi objek biologi dan permasalahannya pada berbagai tingkat organisasi kehidupan. Karena objek kajian yang begitu luas, maka biologi memiliki berbagai cabang yang lebih spesifi k. Dengan berbagai cabang tersebut biologi dapat diterapkan dalam berbagai bidang kehidupan.

Peranan Biologi dalam Kehidupan
Peranan Biologi dalam Kehidupan

Peranan Biologi dalam Kehidupan

1. Objek dan Permasalahan Biologi Biologi mempelajari makhluk hidup (organisme). Setiap makhluk hidup tersusun atas sel. Ada makhluk hidup yang hanya terdiri atas satu sel (uniseluler), misalnya Amoeba. Ada pula makhluk hidup yang terdiri atas banyak sel (multiseluler), misalnya tumbuhan dan hewan. Di dalam organisme multiseluler, sel-sel yang sejenis berkumpul membentuk jaringan, kumpulan jaringan membentuk organ, dan organorgan tersebut membentuk sistem organ, serta sistem organ menyusun organisme. Untuk mempermudah pemahaman Tubuh tumbuhan terdiri atas berbagai organ, yaitu akar, batang, dan daun.

Peranan Biologi dalam Kehidupan – Pada yang dewasa akan terbentuk bunga serta biji. Sebagai organ fotosintesis, daun disusun oleh berbagai jaringan, yaitu jaringan epidermis, jaringan tiang, jaringan bunga karang, jaringan pengangkut, dan jaringan epidermis. Masing-masing jaringan tersebut disusun oleh sel-sel. Jaringan tiang pada daun misalnya, disusun oleh kumpulan sel yang berbentuk seperti tiang. Satu unit organisme disebut individu, contohnya adalah satu pohon mangga, seekor burung dara, atau seorang anak. Individu-individu yang sejenis bila berkumpul pada tempat dan waktu tertentu akan membentuk populasi, contohnya adalah populasi pohon mangga, populasi burung dara, dan populasi anak.

Peranan Biologi dalam Kehidupan – Kumpulan individu tersebut disebut populasi apabila berada pada tempat dan waktu yang sama. Beberapa populasi bila berkumpul pada waktu dan tempat yang sama akan membentuk komunitas. Apabila komunitas-komunitas tersebut berinteraksi dengan lingkungan, maka akan membentuk ekosistem. Contoh ekosistem adalah ekosistem kolam, ekosistem sungai, ekosistem laut, ekosistem sawah, dan ekosistem hutan. Variasi geografi s seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang menyebabkan daratan di bumi terbagi menjadi sejumlah zona habitat. Kumpulan dari berbagai komunitas pada setiap zona habitat disebut bioma. Suatu bioma diberi nama berdasarkan tumbuhan yang dominan. Bila tumbuhan dominannya adalah rumput, maka dinamakan bioma padang rumput.

Peranan Biologi dalam Kehidupan – Tumbuhan yang ada di bioma tersebut menentukan jenis hewan yang hidup di dalamnya. Sehingga, di bioma padang rumput, hewan yang akan kita temukan sebagian besar adalah hewan pemakan rumput (herbivora). Di bumi, terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun, bioma padang rumput, bioma hutan hujan tropis, bioma hutan 4 musim, bioma taiga, dan bioma tundra. Tiga bioma yang disebut pertama adalah khas untuk daerah tropis, contoh yang ada di Indonesia adalah bioma hutan hujan tropis dan bioma padang rumput.Kesemua bioma yang ada di bumi atau semua zona kehidupan di bumi disebut biosfer (lapisan kehidupan). Biosfer meliputi semua lapisan kehidupan, dari dasar laut yang dalam sampai lapisan udara di mana masih terdapat kehidupan. Jadi, biologi mempelajari berbagai tingkat organisasi kehidupan.

Peranan Biologi dalam Kehidupan – Berbagai tingkat organisasi kehidupan memiliki permasalahan yang menarik untuk dipelajari. Jadi, biologi tidak hanya mempelajari sosok luar makhluk hidup, tetapi juga sampai tingkat sel atau biomolekul. Bahkan sisa-sisa makhluk hidup jutaan tahu yang lalu yang telah menjadi fosil pun tetap dipelajari. Fosil-fosil tersebut merupakan sumber informasi yang berharga. Dari fosil, kita dapat mengetahui gambaran bumi di masa lalu dan bagaimana kehidupannya. Kalau fosil saja dapat menjadi kajian yang menarik, tentu organisme-organisme yang saat ini masih hidup juga merupakan objek yang menarik bagi para biolog. Berbagai permasalahan dalam kehidupan adalah ruang lingkup biologi. Pada tingkat organ misal nya, terjadinya kanker kulit merupakan kajian biologi. Dalam hal tersebut, biologi akan mempertanyakan apa yang menyebabkan sel-sel kulit tersebut berkembang tidak terkendali sehingga menimbulkan kanker, serta berbagai hal terkait lainnya sehingga bisa ditemukan usaha-usaha untuk menyembuhkannya. Contoh lain adalah permasalahan biologi yang berupa gangguan populasi, misalnya badak bercula satu di Ujung Kulon yang saat ini hampir punah (Gambar 1.8). Untuk menyelamatkan badak tersebut, diperlukan data-data tentang berapa jumlah badak yang masih hidup, bagaimana kondisi habitatnya, bagaimana kehidupannya, berapa jumlah yang jantan dan berapa yang betina, bagaimana cara mereka bereproduksi, dan sejumlah permasalahan lain yang perlu dikaji sebagai upaya untuk menyelamatkan badak tersebut dari kepunahan. Contoh permasalahan lain adalah di tingkat ekosistem. Banyaknya sawah yang dijadikan permukiman merupakan permasalahan-permasalahan di bidang lingkungan. Konversi lahan pertanian menjadi pemukiman menyebabkan keseimbangan ekosistem terganggu. Sehingga biologi sangat diperlukan dalam mengkaji masalah tersebut untuk mengetahui bagaimana dampaknya bagi makhluk hidup, apakah terjadi gangguan rantai makanan, adakah spesies yang terancam punah, bagaimana upaya mengatasinya, dan lain sebagainya.

2. Cabang-Cabang Biologi Sebagai ilmu, biologi memiliki ruang lingkup sangat luas karena menyangkut segala permasalahan makhluk hidup dan kehidupannya. Sebagai upaya memperdalam berbagai objek dan permasalahan tersebut, para biolog membuat kajian-kajian khusus sehingga muncul berbagai cabang biologi. Dengan berkembangnya berbagai pendalaman ini, para biolog dapat menanggapi berbagai masalah biologi dengan lebih baik. Pembagian biologi ke dalam berbagai cabang dapat digambarkan seperti keratan-keratan pada kue lapis . Coba kalian pahami secara saksama. Keratan vertikal menggambarkan berbagai cabang biologi berdasarkan kelompok makhluk hidup yang dikajinya. Sedangkan keratan horizontalnya menggambarkan cabang-cabang. biologi berdasarkan aspek yang dikajinya. Wilayah a adalah wilayah entomologi yang mempelajari dunia serangga. Sedangkan, a1 adalah entomologi ditinjau dari kajian morfologinya. Kemudian, a2 adalah entomologi ditinjau dari kajian fi siologi. Begitu seterusnya sesuai dengan keterangan yang ditunjukkan oleh huruf dan angka pada gambar tersebut. Letak a, b, c, d, e, f, g, h, i tidak harus seperti pada gambar, begitu juga letak 1, 2, 3, 4, dan 5.

Cabang-cabang yang termasuk di dalam tabel tersebut adalah cabang-cabang biologi yang mempelajari kelompok-kelompok makhluk hidup (taksonomi) secara umum. Masih banyak cabang biologi yang lainnya, yang lebih khusus dari cabang-cabang yang telah ada atau merupakan cabang yang baru. Contohnya adalah Briologi yang mempelajari tumbuhan lumut (bryophyta). Perhatikan gambar 1.10. Contoh lain adalah mikologi (mempelajari jamur), mammologi (mempelajari mamalia), dan etologi (mempelajari tingkah laku hewan). Bisakah kalian menyebutkan cabang-cabang lainnya?

Manfaat dan Bahaya Biologi bagi Kehidupan Pemanfaatan biologi dapat kalian lihat dalam berbagai bidang kehidupan. Misalnya di bidang pertanian, kehutanan, perkebunan, agrobisnis, sosial, kedokteran, ekonomi, pangan, kesehatan, obatobatan (farmasi) dan banyak lagi yang lainnya. Pemanfaatan biologi dalam bidang kehutanan, misalnya dalam peningkatan daya guna hutan, penelitian di bidang agroforestri, maupunkonservasi. Di bidang pertanian, biologi berperan dalam penemuan bibit unggul yang tahan hama, cepat panen, hasil panen tinggi, sehingga kebutuhan manusia akan pangan dapat terpenuhi (Gambar 1.11). Dengan biologi pula manusia dapat mempelajari berbagai jenis hama dan penyakit tanaman serta bagaimana penularannya, sehingga manusia dapat menemukan cara untuk mengatasinya. Di bidang gizi, contoh sumbangsih biologi adalah ditemukannya jenis-jenis makanan yang baik dan mengandung zat-zat yang dibutuhkan tubuh. Dengan mengembangkan pengetahuan biologi, para ahli farmasi dapat mene mukan berbagai macam obat, vaksin, ataupun anti bakteri. Dengan demikian, kesehatan manusia dapat ditingkatkan dan dapat menurunkan angka kematian. Pemanfaatan biologi dalam kedokteran juga memberikan sumbangsih yang sangat mencengangkan, terutama de ngan perkembangan di bidang bioteknologi. Sebagai contoh, penemuan transplantasi gen dan teknik bayi tabung maupun kloning membuat manusia kagum dan memiliki harapan untuk menyelesaikan berbagai permasalahan dalam kehidupannya. Terjaganya kelestarian fl ora dan fauna adalah peran biologi dalam bidang konservasi. Pemanfaatan fl ora dan fauna secara arif dapat menjamin kelestarian sumber daya hayati. Akibatnya, manfaat yang kita peroleh dari keberadaan tumbuhan dan hewan tersebut bisa optimal sekaligus terjaga kelestariannya. Menjaga kelestarian fl ora berarti pula menjaga kelestarian sumber air di muka bumi ini. Namun demikian, di balik manfaat yang sangat besar bagi kehidupan, penerapan biologi juga dapat menimbulkan kerugian yang sangat besar. Melalui pengetahuan biologi, dan didukung kemajuan ilmu dan teknologi, manusia dapat mengeksploitasi kekayaan alam dengan tanpa batas. Ini berbahaya, sebab keseimbangan alam akan terganggu. Dengan alasan meningkatkan penghasilan keluarga, para petani mengganti tanaman pekarangan yang beraneka ragam dengan satu tanaman tertentu (pertanian monokultur) yang memiliki sifat unggul dan bernilai ekonomi tinggi. Akibatnya, keanekaragaman hayati yang ada akan mengalami penurunan. Pemberantasan hama dan pemupukannya pun dapat berdampak pada pencemaran lingkungan, apabila dilakukan melebihi kebutuhan. Berita yang paling mutakhir dan sangat mengerikan yakni penggunaan senjata biologi di dalam peperangan. Sejenis mikrobia patogen disebarkan dengan cara tertentu sehingga bibit penyakit yang dibawa bakteri tersebut dapat tertularkan. Contohnya adalah Bacillus antracis yang merupakan penyebab penyakit antraks. Apabila senjata biologis yang berisi bakteri tersebut diluncurkan ke suatu wilayah, maka penduduk di wilayah tersebut akan mengalami pandemi penyakit antraks. Masih banyak berbagai peran biologi di dalam kehidupan kita. Kalian bisa menemukannya di lingkungan sekitar. Cobalah kalian diskusikan hal-hal berikut. Selanjutnya, kalian dapat menambah pengetahuan yang kalian peroleh melalui kegiatan di dalam rubrik Telisik yang mengikutinya.

 

Tentang Pelajaran Ruang Lingkup Biologi

Tentang Pelajaran Ruang Lingkup Biologi

Tentang Pelajaran Ruang Lingkup Biologi

Lingkup Biologi – Sejak dilahirkan di muka bumi ini, manusia bersentuhan dengan alam. Persentuhan dengan alam menimbulkan pengalaman. Alam memberikan rangsangan kepada manusia melalui pancaindra. Pancaindra merupakan alat komunikasi antara alam dengan manusia yang membuahkan pengalaman. Pengalaman tersebut sedikit demi sedikit bertambah karena manusia ingin mendapatkan jawaban atas pertanyaan yang hakiki, yaitu apa, bagaimana, dan mengapa, baik atas kehadirannya di dunia ini maupun atas segala benda yang ada di sekitarnya. Manusia secara sadar atau tidak akan mengadakan reaksi terhadap rangsangan alam. Pengalaman dan keingintahuan mengenai dirinya sendiri dan kehidupan yang ada di sekelilingnya itulah yang memungkinkan lahirnya sebuah ilmu yang berkaitan dengan hal tersebut, yaitu ilmu pengetahuan alam. Alam sebagai objek penyelidikan mempunyai aspek yang sangat luas, misalnya, fisik, biologis, psikologis, dan ekonomis.

Lingkup Biologi

Lingkup Biologi
Lingkup Biologi

Lingkup Biologi

1. Objek Biologi Biologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu bio yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu pengetahuan. Dengan demikian, biologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang hidup dan kehidupan. Objek dari biologi adalah semua makhluk hidup, mulai dari tingkat atom, molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, sampai bioma. Pada tingkat molekul, biologi mempelajari berbagai macam struktur dan ciri molekul yang berperan dalam reaksi penyusunan dan pembongkaran. Molekul-molekul tersebut saling berhubungan dalam membentuk sel. Sel bergabung menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. Sistem organ bergabung menyusun tubuh makhluk hidup (individu). Setiap individu saling berhubungan membentuk sekumpulan individu sejenis yang disebut populasi. Sekumpulan populasi yang saling berhubungan satu dengan yang lain akan membentuk komunitas.

Lingkup Biologi – Komunitas dengan lingkungan abiotik menyusun ekosistem. Gabungan berbagai ekosistem akan membentuk bioma. Hubungan antarbioma di permukaan bumi akan membentuk biosfer. Menurut Biological Science Curriculum Study (BSCS), biologi memiliki objek berupa kingdom (kerajaan), yaitu Animalia (hewan), Plantae (tumbuhan), dan Protista (makhluk hidup mirip hewan atau mirip tumbuhan). Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi, objek biologi yang semula hanya dibagi menjadi 3 kingdom berkembang menjadi 5 kingdom, yaitu Animalia, Plantae, Fungi, Protista, dan Monera. Bahkan saat ini, makhluk hidup dikelompokkan menjadi 6 kingdom, yaitu Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Archaebacteria, dan Eubacteria.

Lingkup Biologi

Keterangan: a. Uniseluler ialah makhluk hidup bersel satu dan tidak dapat dilihat secara langsung. Kita dapat melihatnya dengan mikroskop. Fungsi kehidupan dilakukan oleh bagian-bagian penyusun sel itu sendiri. b. Multiseluler ialah makhluk hidup bersel banyak, dapat dilihat secara langsung tanpa bantuan mikroskop, dan tubuhnya sudah mengalami pembagian tugas yang baik. c. Eukariotik ialah makhluk hidup yang memiliki membran inti sel sehingga inti sel tidak bercampur dengan sitoplasma (cairan sel). d. Prokariotik ialah makhluk hidup yang belum memiliki membran inti sel sehingga bahan-bahan inti sel bercampur dengan sitoplasma.

Lingkup Biologi

e. Heterotrof ialah makhluk hidup yang mengambil bahan organik dari makhluk hidup lain dan tidak dapat membentuk bahan organik sendiri. f. Autotrof ialah makhluk hidup yang dapat menyediakan bahan organik sendiri melalui proses fotosintesis. Makhluk hidup ini dicirikan dengan adanya klorofil atau kemampuan menguraikan bahan-bahan kimia sebagai energi dalam pembentukan bahan organik. Mulanya, biologi masih terbatas pada pengamatan dan pencatatan terhadap gejala-gejala alam. Selanjutnya, kegiatan tersebut bertambah dengan cara memberikan dan menjelaskan berlangsungnya gejala-gejala alam tersebut yang bersifat kualitatif. Dapat dikatakan, biologi masih bersifat kualitatif. Misalnya, pengamatan yang dilakukan Aristoteles mengenai alam semesta. Aristoteles mencatat bahwa tiap-tiap benda langit memiliki garis edar sendiri. Namun, Aristoteles belum dapat menjawab pertanyaan, ”Mengapa benda-benda langit, termasuk bumi, tidak jatuh?” Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, biologi berkembang menjadi simulatif dan kuantitatif, ibarat pohon yang rindang, maka ranting dan cabangnya juga semakin banyak. Kini biologi memiliki cabang-cabang ilmu yang semakin spesifik dengan objek kajian yang semakin khusus. Dari ilmu mengenai tumbuhan, muncul cabang ilmu fisiologi tumbuhan, morfologi tumbuhan, anatomi tumbuhan, dan sebagainya.

2. Permasalahan Biologi Perhatikan kembali Gambar 1.2! Gambar 1.2 menunjukkan ruang lingkup biologi, objek-objek biologi yang saling berhubungan mulai dari tingkatan molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma. Marilah kita pelajari permasalahan yang ada dalam setiap tingkatan pada ruang lingkup biologi.

a. Tingkat Molekul Di tingkat molekul, dipelajari struktur subselular (organel). Molekul dapat dibedakan menjadi makromolekul yang lebih sederhana hingga atom-atom (proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Dalam setiap tubuh makhluk hidup, selalu mengandung atom karbon (C = carbon), hidrogen (H), dan oksigen (O) dalam tubuhnya. Sekumpulan atom-atom akan membentuk molekul-molekul yang disebut molekul organik. Ada empat golongan molekul organik, yaitu molekul lipid, protein, karbohidrat, dan asam nukleat. Interaksi antarmolekul-molekul tersebut akan membentuk organel yang memiliki fungsi tertentu. Selanjutnya, interaksi tersebut membentuk organisasi tingkat sel. Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat molekul adalah virus. Meskipun virus hanya tersusun dari protein dan molekul asam nukleat, virus dapat berkembang biak dan menyebabkan penyakit. Selanjutnya, virus dimasukkan dalam kelompok tersendiri. Masalah virus akan dibahas dalam kajian tersendiri di Bab 3.

b. Tingkat Sel Sel adalah tingkat organisasi di atas molekul. Semua makhluk hidup tersusun oleh sel, ada yang bersel satu atau bersel banyak. Sel sebagai unit fungsional dan struktural terkecil bagi makhluk hidup bersel banyak selalu memperlihatkan ciri-ciri hidup, di antaranya, sebagai berikut: 1. dapat berkembang biak atau menghasilkan keturunan; 2. dapat menghasilkan energi melalui serangkaian proses respirasi sel dalam mitokondria; 3. memberikan respons atau tanggapan terhadap rangsang; 4. melakukan pencernaan intraseluler (digestive) dan pengeluaran (ekskresi); 5. tumbuh dan berkembang. Sel-sel anak hasil pembelahan sel (mitosis) akan tumbuh hingga mencapai ukuran tertentu, kemudian mulai berkembang dan berdiferensiasi atau berspesialisasi (berubah bentuk menurut fungsi-fungsi tertentu). Permasalahan biologi dapat muncul pada tingkat sel, antara lain, adanya perbedaan struktur sel hewan dan struktur sel tumbuhan. Pada kenyataannnya, terdapat perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Perhatikan gambar sel hewan dan sel tumbuhan di samping! Dapatkah kalian menemukan perbedaannya? Struktur sel hewan dan sel tumbuhan selengkapnya akan kita bahas di kelas XI pada Program Studi Ilmu Alam.

c. Tingkat Jaringan Tingkat organisasi setelah sel adalah jaringan. Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu. Beberapa jaringan dasar penyusun tubuh hewan, antara lain, jaringan, seperti epitelium, otot, ikat, tulang, dan saraf. Sementara itu, jaringan pada tumbuhan, antara lain, epidermis, parenkima, kolenkima, sklerenkima, endodermis, xilem, dan floem. Jaringan epidermis tersusun atas sel-sel pipih dan susunannya rapat sehingga jaringan epidermis memiliki fungsi sebagai pelindung. Bagaimana dengan jaringan parenkim? Kalian tidak perlu mencari jawabannya karena selengkapnya akan dibahas di kelas XI.

d. Tingkat Organ Sekumpulan jaringan bekerja sama dalam membentuk organ. Coba kalian sebutkan, organ apa saja yang kalian miliki? Manakah yang termasuk ke dalam organ luar dan manakah yang termasuk organ dalam? Organ dalam, misalnya, usus halus. Usus halus tersusun oleh beberapa macam jaringan yang masing-masing membentuk fungsi tertentu, yaitu jaringan, seperti epitelium, ikat, otot polos, dan saraf. Struktur kompleks usus halus ini mempunyai satu fungsi, yakni untuk mencerna dan menyerap sari-sari makanan. Contoh permasalahan biologi di tingkat organ adalah infeksi usus halus. Bagaimana akibat yang ditimbulkan dari infeksi di usus halus? Sekumpulan organ yang bekerja sama akan membentuk suatu sistem untuk menjalankan fungsi tertentu yang disebut dengan sistem organ. Manusia dan hewan memiliki berbagai sistem organ, tetapi tumbuhan tidak memiliki sistem organ. Contoh sistem organ adalah sistem percernaan yang tersusun dari organ mulut, esofagus, lambung, usus halus, usus besar, regtum, dan anus. Fungsi sistem pencernaan adalah mencerna makanan secara mekanik dan secara kimiawi sehingga bahan makanan yang kita makan menjadi sari-sari makanan, diserap usus, dan diedarkan ke seluruh tubuh sebagai bahan pembentuk energi untuk aktivitas. Pernahkah kalian merasa lapar? Setelah makan, apa yang kalian rasakan? Tubuh menjadi lebih segar dan berenergi kembali. Berbagai sistem organ bersatu hingga membentuk suatu makhluk hidup yang hidup. Contoh permasalahan biologi di tingkat sistem organ adalah kasus pemisahan bayi kembar siam dengan pemisahan organ perut yang salah satu bayinya tidak memiliki salah satu bagian dalam sistem pencernaan. Bagaimana pemecahannya? Carilah jawabannya melalui berita-berita di koran, majalah, atau internet mengenai kasus kembar siam!

e. Tingkat Individu atau Makhluk Hidup Satu-satuan makhluk hidup disebut individu. Individu adalah satuan makhluk hidup tunggal. Dapatkah kalian hitung, ada berapa individu dalam kelasmu? Jika jumlah siswanya ada 30 orang, ditambah dengan satu orang guru, ada berapa jumlah individu tersebut? Setiap individu tidak dapat hidup sendiri. Mereka hidup bersama-sama dengan individu lain yang sejenis atau tidak sejenis.

f. Tingkat Populasi Tingkat selanjutnya adalah populasi. Masih ingatkah kalian apa arti populasi? Populasi artinya kumpulan dari individu sejenis yang secara bersama menempati suatu habitat. Bagaimana kalian dapat mengetahui bahwa individu-individu itu sejenis? Sejenis atau spesiesnya sama ditandai dengan adanya kemampuan untuk mengadakan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil (subur). Dengan demikian, dalam kelas kalian yang berisi 31 individu, terdapat berapa populasikah? Jawabnya, ada satu populasi, yaitu populasi manusia. Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat populasi adalah budi daya ikan mas. Untuk budi daya ikan mas, kita memerlukan individu-individu sejenis yang memiliki sifat unggul sehingga hasil perkawinan di antara ikan mas adalah keturunan yang fertil.

g. Tingkat Ekosistem Satu tingkat di atas populasi adalah komunitas. Komunitas adalah kumpulan beberapa populasi yang tinggal bersama pada suatu wilayah tertentu.

h. Tingkat Bioma Ekosistem-ekosistem tersebut akan membentuk bioma. Menurut garis lintang, kita mengenal 6 macam bioma, mulai dari khatulistiwa sampai kutub, yaitu bioma gurun, padang rumput, hutan gugur, hutan hujan tropis, taiga, dan bioma tundra. Pemberian nama bioma didasarkan pada jenis tumbuhan yang dominan. Misalnya bioma padang rumput didominasi oleh tumbuhan rumput dan hewan mamalia besar, seperti herbivor dan karnivor. Bagaimana ciri khas bioma gurun?