RUANG LINGKUP BIOLOGI

A.    Biologi Sebagai Ilmu

Sains (science) berasal dari kata Latin scientia yang artinya pengetahuan. Sains merujuk pada sistem untuk mendapatkan pengetahuan melalui pengamatan & eksperimen serta berbagai bidang ilmu yang bersifat ilmiah.

Ilmu pengetahuan lahir dari suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis. Semua yang dinamakan ilmu pengetahuan selalu memiliki syarat-syarat atau ciri-ciri tertentu.

Sifat dan ciri ilmu tersebut adalah memiliki objek, menggunakan metode, sistematis, universal, objektif, analitis, rasional, empiris dan akumulatif.

Memiliki Objek

Setiap ilmu umumnya membatasi diri pada segi kajian tertentu. Misalnya matematika mengkaji pada objek angka-angka, fisika pada objek benda-benda fisik, kimia berupa zat-zat penyusun dan reaksi yang terjadi, dan biologi memfokuskan pada objek makhluk hidup yang ada maupun yang pernah ada di dunia ini.

2.      Memiliki Metode

Berkembangnya ilmu pengetahuan tidak dapat terjadi secara kebetulan ataupun asal-asalan, melainkan mengikuti metode tertentu. Dalam mempelajari obyek kajian biologi digunakan metode ilmiah untuk menemukan kebenaran. Ilmu yang dikembangkan dengan menggunakan metode ini kebenarannya diakui secara ilmiah.

3.      Bersifat Sistematis

Agar mudah dikaji, ilmu pengetahuan harus tersusun mulai yang sederhana menuju yang lebih kompleks. Konsep yang mendasari harus mengandung hubungan sedemikian rupa yang saling mendukung dan bukan saling bertentangan.

Contoh:

Dalam biologi kita belajar sel – jaringan – organ – sistem organ – organisme.

4.      Bersifat Universal

Kebenaran yang disajikan dalam ilmu pengetahuan harus berlaku secara umum. Dalam biologi, hukum-hukum atau kaidah ilmu yang ada juga berlaku secara umum.

Misalnya:

Kaidah tentang reproduksi generatif merupakan cara reproduksi organisme yang harus didahului dengan peleburan dua sel (gamet jantan dan betina).

5.      Bersifat Objektif

Pernyataan dalam suatu ilmu pengetahuan harus bersifat jujur, yaitu menggambarkan kondisi apa adanya, mengandung data atau informasi yang sebenarnya, bebas dari prasangka, kesenjangan, atau kepentingan pribadi.

6.      Bersifat Analitis

Kajian dari sebuah ilmu akan menuju hal-hal yang lebih khusus seperti bagian, sifat, peranan dan berbagai hubungan. Contohnya biologi mempunyai cabang zoologi, botani, fisiologi, anatomi, genetika, dan embriologi.

7.      Bersifat Rasional

Sains merupakan hasil kegiatan berfikir secara logis dengan menggunakan nalar (rasio) yang hasilnya dapat diterima oleh akal sehat.

8.      Bersifat Empiris

Sains dapat dibuktikan dengan pengamatan, penelitian atau eksperimen.

9.      Bersifat Akumulatif

Sains dapat dibentuk berdasarkan teori lama yang disempurnakan, ditambah atau diperbaiki sehingga semakin sempurna.

10.  Bersifat Verifikatif

Kebenaran dalam sebuah ilmu bukanlah bersifat mutlak tetapi bersifat terbuka atau verifikatif yang juga dikenal dengan kebenaran ilmiah.

Artinya, sesuatu yang semula dianggap benar suatu saat mungkin menjadi salah bila ditemukan bukti-bukti baru yang menentang kebenaran sebelumnya.

Masih ingat dengan teori Generatio Spontanea yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati? Louis Pasteur berhasil menemukan bukti baru melalui percobaannya, sehingga tumbanglah teori tersebut dan berlakulah teori Biogenesis (makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya) yg sampai saat ini dipakai.

B.     Cabang-Cabang Ilmu Biologi

Biologi terdiri dari dua suku kata yaitu Bios berarti Hidup & Logos berarti Ilmu. Jadi biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup (organisme) baik yang bersifat makrokopis maupun mikrokopis.

Ruang lingkup biologi yang makin meluas, menuntut para ahli biologi untuk membuat pengkhususan kajian sesuai pada objeknya yang lebih mendalam sehingga memberikan manfaat yang semakin besar bagi kehidupan pada umumnya.

Pengkhususan kajian yang mendalam ini menghasilkan berbagai cabang ilmu biologi yang semakin hari semakin banyak.

Berikut ini merupakan tabel cabang-cabang ilmu biologi.

No	Cabang Ilmu	Objek yang dikaji
1.	Anatomi	Ilmu yang mempelajari tentang struktur & bagian tubuh makhluk hidup
2.	Anestesi	Ilmu yang mempelajari tentang  pembiusan atau penghilangan rasa sakit
3.	Bakteriologi	Ilmu yang mempelajari tentang bakteri
4.	Bioteknologi	Ilmu yang mempelajari tentang teknik pemanfaatan organisme untuk menghasilkan suatu produk yang bermanfaat bagi manusia
5.	Botani	Ilmu yang mempelajari tentang tumbuh-tumbuhan
6.	Ekologi	Ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara makhluk hidup dengan sesamanya & makhluk hidup dengan lingkungannya
7.	Embriologi	Ilmu yang mempelajari tentang pertumbuhan dan perkembangan embrio
8.	Entomologi	Ilmu yang mempelajari tentang serangga
9.	Evolusi	Ilmu yang mempelajari tentang asal usul makhluk hidup & berbagai perubahan yang terjadi secara perlahan-lahan di bumi
10.	Etologi	Ilmu yang mempelajari tentang tingkah laku makhluk hidup
11.	Fisiologi	Ilmu yang mempelajari tentang fungsi alat tubuh makhluk hidup
12.	Genetika	Ilmu yang mempelajari tentang cara pewarisan sifat keturunan
13.	Higiene	Ilmu yang mempelajari tentang berbagai usaha manusia untuk sehat
14.	Histologi	Ilmu yang mempelajari tentang jaringan tubuh
15.	Imunologi	Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan tubuh
16.	Mikologi	Ilmu yang mempelajari tentang jamur (fungi)
17.	Mikrobiologi	Ilmu yang mempelajari tentang organisme kecil
18.	Morfologi	Ilmu yang mempelajari tentang bentuk dan struktur makhluk hidup
19.	Ornitologi	Ilmu yang mempelajari tentang hewan golongan aves
20.	Paleontologi	Ilmu yang mempelajari tentang kehidupan hewan & tumbuhan masa lampau yang telah menjadi fosil
21.	Patologi	Ilmu yang mempelajari tentang organisme parasit penyebbab penyakit (patogen)
22.	Filogeni	Ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara kelompok organisme berdasarkan proses evolusi
23.	Taksonomi	Ilmu yang mempelajari tentang penanaman & pengelompokan makhluk hidup berdasarkan persamaan dan perbedaan cirinya
24.	Teratologi	Ilmu yang mempelajari tentang kelainan atau cacat embrio dalam kandungan
25.	Virologi	Ilmu yang mempelajari tentang virus
26.	Zoologi	Ilmu yang mempelajari tentang beranekaragaman hewan

C.    Ciri-Ciri Makhluk Hidup

1. Membutukan Nutrisi

Setiap makhluk hidup membutukan nutrisi. Bentuk dari nutrisi tergantung dari jenis makhluk hidup. Tumbuhan membutukan nutrisi berupa zat organik (zat yang tersusun atas senyawa karbon kompleks), sedangkan jamur, protista, avertebrata, vertebrata membutukan nutrisi berupa zat anorganik (zat yang tersusun dari zat organik terutama melalui proses fotosintesi).

2. Transpor Sel

Nutrisi, oksigen dan zat lain yang diperlukan makhluk hidup harus diangkut menuju ke sel yang memerlukan, sedangkan karbondioksida & sisa metabolisme harus dikeluarkan.

3. Respirasi atau Bernapas

Merupakan proses pemecahan zat organik (karbohidrat, lemak, protein) menjadi zat anorganik (CO₂). Jadi, tujuan utama respirasi adalah menghasilkan energi.

Berdasarkan kebutuhan oksigen, respirasi dibagi menjadi respirasi aerob (membutukan O₂ & anaerob (fermentasi) tdk membutuhkan O₂.

4. Metabolisme

Proses reaksi kimia yang dibantu oleh enzim. Metabolisme dibedakan menjadi dua reaksi, yaitu:

o   Reaksi katabolisme (proses pembongkaran zat organik kompleks menjadi zat organik sederhana, mis:  karbhidrat menjadi glukosa, lemak menjadi asam lemak, glukosa menjadi CO2 & H2O, proein menjadi NH3, CO2 & H2O).

o   Reaksi anabolisme (proses penyusunan senyawa kompleks/organik dari senyawa sederahan menggunakan energi, mis: pembentukan lemak, protein, & zat organik kompleks seperti karbohidrat, vitamin).

5. Ekskresi (pengeluaran)
6. Pertumbuhan & Perkembangan
7. Reproduksi (menghasilkan keturunan)
8. Pekah terhadap rangsangan (regulasi atau iritabilitas)
9. Adaptasi (penyesuaian diri) = waktu pendek disebut toleransi, waktu panjang disebut adaptasi)

D.    Objek dan Ragam Permasalahan Biologi

1. Objek Biologi pada Tingkat Organisasi Kehidupan

Struktur organisasi kehidupan dapat disusun sebagai berikut: organisasi tingkat molekul – sel – jaringan – organ – sistem organ – individu atau organisme – populasi – komunitas – ekosistem – Bioma – biosfer.

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 (DNA) atau Asam Ribonukleat (RNA) dan protein.

Pada umumnya tubuh organisme mengandung molekul yang tersusun dari atom karbon (C), hidrogen (H), Oksigen (O) dan nitrogen (N).

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.

Berdasarkan ada tidaknya membran inti sel, maka sel dibedakan menjadi 2, yaitu:

o   Sel Prokariotik (tidak memiliki membran inti)

Contoh: bakteri (Bacteria) & Sianobakteri (Cyanobacteria).

o   Sel Eukariotok memiliki membran inti.

Contoh : Pada sel tumbuhan, sel hewan, fungi dan  protista.

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.

3)      Organisasi tingkat jaringan

Sel merupakan kesatuan bentuk kehidupan (teori sel). Di dalam tubuh organisme multiseluler terdapat banyak sel yang berbeda bentuk dan fungsinya. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

E.     Kerja Ilmiah (Metode Ilmiah & Sikap Ilmiah)

Metode Ilmiah adalah cara atau tahapan tertentu yang harus dikerjakan oleh seorang ilmuan dalam malakukan suatu penelitian.

Tahapan metode ilmiah diawali dengan menemukan masalah, mengajukan hipotesis, variable penelitian, melakukan percobaan, menarik kesimpulan.

1. Menemukan Masalah

o   Untuk menenmukan masalah diawali dengan suatu pertanyaan

o   Pertanyaan timbul dari gejala- gejala alam.

Contoh :

Gejala alam : Orang Eropa lebih tinggi di banding orang Indonesia.

Pertanyaan : Mengapa orang indonesia lebih pendek dari orang Eropa.

2. Mengajukan Hipotesis

Hipotesis adalah jawaban sementara atas rumusan masalah.

Hipotesis diperoleh dari penelitian sebelumnya atau dari teori yang telah ada.

Contoh :

Hipotesis untuk rumusan masalah diatas adalah asupan gizi mempengaruhi postur tubuh manusia.

3. Melakukan Percobaan

o   Sebelum melakukan percobaan perlu ditentukan alat dan bahan serta variabel penelitian.

o   Penggunaan alat dan bahan  mempengaruhi hasil penelitian

Contoh :

Untuk mengukur berat porsi makanan digunakan timbangan elektrik.

4. Variabel Penelitian (faktor yang berpengaruh yang memiliki nilai dan dapat diubah)

o   Variabel bebas adalah faktor yang dibuat bervariasi

o   Variabel terikat adalah faktor yang muncul akibat variabel bebas

o   Variabel kontrol adalah faktor lain yang ikut berpengaruh yang dibuat sama dan terkendali.

Contoh :

Pengaruh Gizi Terhadap Postur Tubuh Manusia

o   VB : Asupan gizi (sebab)

o   VT : Postur tubuh (akibat)

o   VK : Istirahat, olahraga, Aktivitas dll (perlakuan yang sama)

5. Menarik kesimpulan

o   Kesimpulan berisi hasil percobaan yang dilakukan.

o   Kesimpulan dapat mendukung atau tidak mendukung hipotesis.

Contoh :

Jika kesimpulan percobaan adalah “gizi berpengaruh terhadap postur tubuh manusia“ berarti mendukung hipotesis dan sebaliknya.

v  Sikap Ilmiah

o   Dapat membedakan fakta dan opini

o   Berani dan santun

o   Mengembangkan keingintahuan

o   Kepedulian terhadap lingkungan

o   Berpendapat secara ilmiah dan kritis

o   Jujur terhadap fakta

o   Disiplin dan tekun

o   Bekerja sama

v  Menyusun Proposal Penelitian

BAB I PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

B.     Tujuan Penelitian

C.     Rumusan Masalah

D.    Batasan Masalah

E.     Hipotesis

F.      Manfaat Penelitian

BAB II KAJIAN TEORITIS

BAB III METODE PENELITIAN

A.    Jenis dan Pendekatan Penelitian

B.     Kehadiran Peneliti Dalam Lapangan

C.     Tempat dan Waktu Penelitian

D.    Populasi dan sampel penelitian

E.     Deskripsi variabel penelitian

F.      Jenis Data dan Sumber Data

G.    Teknik Pengumpulan Data

H.    Prosedur Penilitian

I.       Metode dan Teknik Analisis Data

DAFTAR PUSTAKA

v  Laporan Ilmiah

o   Proposal Penelitian ditambah Hasil Penelitian (Data Kuantitatif dan Data Kualitatif)

o   Analisis Data Hasil Penelitian

o   Pembahasan Hasil

o   Kesimpulan dan Saran

v  Menyajikan Data

o   Data Kuantitatif (berupa angka) dalam bentuk Diagram, Tabel atau grafik.

o   Data Kualitatif  (dalam bentuk skema atau uraian data).

F.     Manfaat Kita Mempelajari Biologi

Dengan berkembangnya berbagai cabang biologi akan semakin bertambah besar peluang manfaat yang disumbangkan oleh biologi, antara lain.

1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya hayati sehingga diperoleh sumber baru yang berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah.