Macam Macam Ruang Lingkup Biologi

Macam Macam Ruang Lingkup Biologi - Kata biologi berasal dari bahasa Yunani bios yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu. Jadi biologi merupakan ilmu yang mempelajari makhluk hidup dan proses-proses vitalnya yang meliputi aspek fisik maupun kimia. Istilah biologi mula-mula diperkenalkan di Jerman pada tahun 1800 dan dipopulerkan oleh naturalis Prancis Jean-Baptise de Lamarck untuk menyebut sekelompok ilmu yang sedang berkembang yang kesemuanya mempelajari bentuk-bentuk kehidupan. Pendapat ini didukung oleh seorang ahli zoologi Inggris, Thomas Henry Huxley yang mengemukakan bahwa semua bentuk kehidupan tidak boleh dipelajari secara terpisah, melainkan harus dalam satu disiplin ilmu yaitu biologi.

Macam Macam Ruang Lingkup Biologi

Biologi merupakan kumpulan pengetahuan yang lahir dan berkembang sebagai respons manusia terhadap gejala-gejala, kejadian, dan masalah alam misalnya keanekaragaman makhluk hidup, makanan, kesehatan, penyakit, kerusakan alam, dan sebagainya. Biologi menjadi bagian dari kelompok IPA (Ilmu Pengetahuan Alam/sains) yang terus menerus berkembang.

A. Perkembangan Biologi

Biologi berkembang karena rasa ingin tahu manusia dalam merespons gejala-gejala alam. Biologi merupakan ilmu yang paling tua di bumi. Kamu tentu memahami bahwa manusia pertama harus mempunyai pengetahuan yang baik mengenai hewan dan tumbuhan di sekitarnya. Mereka harus mengerti tanaman apa yang aman dimakan dan yang beracun, hewan apa yang aman diburu dan hewan buas. Bahkan sebelum manusia purba hidup menetap, mereka telah mulai menjinakkan hewan dan bercocok tanam. Dalam kegiatan ini mereka mulai mengamati jenis-jenis makhluk hidup dan lingkungannya.

Baca juga

Materi Pelajaran Biologi Tentang Virus

Petunjuk sejarah perkembangan biologi dapat diperoleh dari situs Assyria dan Babilonia (tahun 3500 SM). Dari gambar-gambar dan sisa-sisa peninggalan sejarah, diketahui bahwa penduduk Assyria dan Babilonia telah bercocok tanam dan mengenal ilmu pengobatan. Mereka telah mengetahui reproduksi tanaman palem dan menunjukkan bahwa pollen berasal dari tanaman jantan yang digunakan untuk menyerbuki tanaman betina. Mereka juga mulai mempelajari anatomi untuk tujuan pengobatan.

Bangsa Mesir mulai mempraktikkan biologi dan ilmu pengobatan sejak tahun 2000 SM. Kamu tentu ingat kebiasaan mereka mengawetkan mayat (mumi) dengan ramuan sejenis balsam yang dibuat dari tumbuh-tumbuhan. Bagaimana mungkin mereka dapat melakukannya tanpa pengetahuan yang baik mengenai tumbuh-tumbuhan. Bangsa Cina kuno juga telah mengenal berbagai tanaman obat sejak 2800 tahun SM. Selain telah membudidayakan ulat sutra untuk menghasilkan kain sutra, mereka juga telah mengenal berbagai jenis serangga, termasuk perkembangbiakan dan cara-cara memberantas serangga. Reruntuhan di Mohenjodaro menunjukkan bahwa sejak 2500 SM penduduknya telah mengenal pertanian untuk memenuhi kebutuhan pangan dan sandang. Mereka bercocok tanam gandum, barlei, kapas, sayuran, melon, dan buah-buahan lain. Sebuah dokumen yang ditemukan pada situs peninggalan bersejarah itu menunjukkan bahwa mereka telah memanfaatkan sekitar 960 jenis tanaman untuk pengobatan. Dokumen itu juga berisi berbagai informasi tentang anatomi, fisiologi, patologi, dan ilmu bedah.

Meskipun bangsa Babilonia, Assyria, Mesir, Cina, dan India kuno telah mengenal biologi, kebanyakan pengetahuan itu selalu dikaitkan dengan hal-hal yang bersifat supranatural. Contohnya adalah mereka membedah hewan bukan untuk mengetahui struktur organ, tetapi untuk meramal massa depan atau memberi persembahan kepada dewa. Biologi yang dipelajari sebagai ilmu pengetahuan dimulai oleh bangsa Yunani. Ahli filsafat Yunani mempercayai bahwa setiap kejadian mempunyai sebab dan akibat. Hukum yang disebut hukum kausalitas ini telah mendorong dilakukannya berbagai penyelidikan ilmiah. Mereka juga mempercayai hukum alam yang mengatur kehidupan yang dapat dipelajari manusia karena kemampuannya dalam mengamati dan mengambil keputusan. Sejak saat itu biologi mulai dikembangkan secara rasional. Ilmuwan Yunani kuno yang telah berjasa mengembangkan biologi antara lain Thales, Anaximander, Hippocrates, Aristoteles, dan Theophrastus.

Aristoteles yang hidup pada pertengahan abad ke-4 SM memberi perhatian yang besar terhadap berbagai ilmu termasuk biologi. Aristoteles memperkenalkan dasar-dasar taksonomi yang masih dipakai hingga saat ini. Beliau mengelompokkan hewan menjadi hewan berdarah dan hewan tidak berdarah. Hewan berdarah mencakup kelompok mamalia, burung, amfibi, reptil, dan ikan. Hewan tak berdarah dibagi menjadi kelompok Cephalopoda, udang-udangan, serangga, dan Testacea yang terdiri dari hewan-hewan kecil. Penelitiannya yang lain menunjukkan bahwa hewan mempunyai paru-paru, bernapas dengan udara, berdarah panas (suhu tubuh tetap meskipun suhu lingkungan berubah), dan menghasilkan keturunan. Temuan Aristoteles yang penting adalah pengetahuan tentang reproduksi dan hereditas, termasuk teori abiogenesis yang menyatakan bahwa asal-usul kehidupan berasal dari benda tak hidup atau generatio spontanea yang dipercayai begitu saja oleh bangsa Yunani pada saat itu. Aristoteles juga berpendapat bahwa semua makhluk hidup mempunyai struktur dan fungsi yang disesuaikan dengan perilaku dan habitatnya. Dalam klasifikasi hewan beliau menyarankan untuk menggunakan struktur eksternal sebagai dasar pengelompokan serta menunjukkan pentingnya struktur homologi dan analogi organ-organ hewan yang menjadi dasar perkembangan ilmu anatomi komparatif.

Di wilayah Arab, biologi mengalami kemajuan pesat berkat sumbangan pemikiran para ahli seperti Al Jahiz yang menuliskan pengetahuannya tentang binatang dan Ibnu Sina yang banyak berjasa mengembangkan ilmu kedokteran, obat, dan pengobatan. Pada abad ke-12 pengetahuan tentang tumbuhan disatukan menjadi botani dan dipisahkan dari pengetahuan yang mempelajari hewan, perburuan, dan ilmu bedah (disebut zoologi). Perkembangan biologi selanjutnya terjadi di berbagai bangsa dan melahirkan tokoh-tokoh seperti Leonardo da Vinci, Otto Brunfels, Leonhard Fuchs, Pierre Belon, dan sebagainya.

Ketika mikroskop ditemukan oleh Leeuwenhoek pada abad ke-17, dimulailah kajian biologi dengan objek yang berukuran mikroskopis yaitu sel dan mikroorganisme. Sejak saat itu perkembangan biologi mengalami kemajuan yang pesat, ditunjukkan dengan berkembangnya teori-teori kehidupan yang baru dan munculnya cabang-cabang biologi yang baru seperti embriologi dan mikrobiologi. Tokoh-tokoh yang berjasa mengembangkan biologi pada saat itu adalah Roobert Hooke, Fransisco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.

Karena makhluk hidup yang ditemukan semakin banyak, John Ray dan Carolus Linnaeus pada abad ke-17 dan 18 mengusulkan suatu sistem klasifikasi yang bersifat universal, dapat berlaku baik untuk hewan maupun tumbuhan. Mereka memperkenalkan sistem klasifikasi baru berdasarkan takson-takson. Sistem klasifikasi inilah yang digunakan sebagai rujukan sistem klasifikasi modern.

Ketekunan dan keuletan para ahli telah mengembangkan biologi menjadi ilmu modern yang maju dan cakupan yang luas. Perkembangan biologi tidak terlepas dari perkembangan ilmu yang lain seperti kimia dan fisika. Ketika ditemukan peralatan yang lebih canggih seperti mikroskop elektron dan metode analisis yang lebih sensitif pada abad ke-19, kajian biologi menjadi semakin luas karena objek biologi mulai dikaji secara molekuler. Biologi memberikan sumbangan yang penting bagi kesejah-teraan manusia karena biologi mendasari perkembangan ilmu terapan seperti pertanian, peternakan, kedokteran, kesehatan, industri, farmasi, dan sebagainya.

B. Cabang-Cabang Biologi

Biologi merupakan ilmu yang luas, sehingga dibagi menjadi cabang-cabang berdasarkan objek yang dipelajarinya. Untuk menyederhanakan, biologi dibedakan menjadi beberapa kajian yaitu kajian tingkat molekul, sel, organisme, dan populasi. Biologi molekuler menjadi dasar bagi perkembangan. Berkat jasanya, kamu dapat memahami struktur dan fungsi molekul-molekul penyusun tubuh seperti asam nukleat dan protein, termasuk mekanisme pewarisan sifat pada semua makhluk hidup. Jasa penting yang lain adalah pengetahuan tentang proses metabolisme sehingga kamu dapat memahami bagaimana energi dihasilkan dan digunakan pada sistem kehidupan.

Biologi sel berkaitan erat dengan biologi molekuler. Sel merupakan unit dasar kehidupan, untuk mempelajari struktur dan fungsi sel, ahli biologi mempelajari komponen-komponen sel pada tingkat molekuler. Biologi sel merupakan kajian yang penting karena fungsi-fungsi kehidupan pada organisme multiseluler merupakan perwujudan dari pertumbuhan, aktivitas, dan interaksi sel. Pemahaman biologi sel diperlukan untuk mempelajari ilmu yang lain seperti fisiologi, biologi perkembangan, neurofisiologi, sitogenetika, etiologi, dan sebagainya.

Biologi tingkat organisme mempelajari jenis-jenis makhluk hidup dengan segala aspek kehidupannya. Objek biologi yang dipelajari pada tingkat organisme semakin banyak, sehingga berkembang disiplin ilmu yang mempelajari organisme tertentu secara mendalam. Contohnya adalah ornitologi (mempelajari burung), iktiologi (mempelajari ikan), herpetologi (mempelajari amfibia dan reptil), protozoologi (mempelajari hewan satu sel/ protozoa), mikologi (mempelajari jamur), entomologi (mem-pelajari serangga), antropologi fisik (mempelajari manusia), dan sebagainya.

Peranan organisme dalam lingkungan juga menjadi perhatian tersendiri bagi ahli biologi, sehingga muncul cabang-cabang ilmu seperti ekologi, biologi laut, biologi populasi, genetika populasi, biologi tanaman akuatik, biologi hewan akuatik, evolusi, sosiobiologi, dan sebagainya. Dan ketika kegiatan manusia menim-bulkan pencemaran yang mempengaruhi seluruh aspek kehidupan, berkembang cabang ilmu yang baru yaitu pencemaran lingkungan.

Dewasa ini terdapat kecenderungan baru untuk mempelajari bidang ilmu yang sempit namun dikaji secara mendalam. Sebagai contoh adalah dari biologi sel berkembang beberapa cabang ilmu seperti sitotaksonomi, sitogenetika, fisiologi sel, sitokimia, sitopatologi, dan sitoekologi. Tidak menutup kemungkinan cabang biologi yang masih luas seperti biofisika, biokimia, genetika, dan ekologi akan berkembang menjadi beberapa kajian ilmu yang lebih sempit. 

Perhatikan beberapa cabang biologi pada Tabel 1.1.

No.	Cabang Biologi	Hal-Hal yang Dipelajari
1.	Botani	Tumbuh-tumbuhan dengan segala aspeknya.
2.	Zoologi	Binatang dengan segala aspek kehidupannya.
3.	Anatomi	Struktur tubuh internal makhluk hidup.
4.	Morfologi	Struktur luar makhluk hidup.
5.	Sitologi	Struktur dan fungsi sel.
6.	Embriologi	Perkembangan embrio.
7.	Fisiologi	Fungsi kerja komponen-komponen tubuh.
8.	Genetika	Substansi genetik dan hereditas.
9.	Mikrobiologi	Kehidupan mikroorganisme.
10.	Mikologi	Jamur dan peranannya dalam kehidupan.
11.	Paleontologi	Fosil dan hubungannya dengan sejarah bumi.
12.	Ekologi	Hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya.
13.	Taksonomi	Pengelompokan makhluk hidup menjadi takson-takson.
14.	Evolusi	Perkembangan makhluk hidup dari bentuk yang sederhana
		hingga bentuk yang rumit.
15.	Virologi	Virus dan peranannya terhadap makhluk hidup yang lain.
16.	Iktiologi	Ikan dan peranannya bagi kehidupan.
17.	Ornitologi	Burung dan peranannya bagi kehidupan.
18.	Histologi	Struktur dan fungsi jaringan tubuh.
19.	Biologi molekuler	Struktur dan fungsi molekul/senyawa penyusun kehidupan dan
		interaksinya.
20.	Biologi populasi	Interaksi antara populasi hewan dan tumbuhan dengan ling-
		kungannya.

C. Ruang Lingkup dan Manfaat Biologi

Banyaknya cabang biologi menunjukkan luasnya ruang lingkup biologi. Tahukah kamu apa saja yang dipelajari dalam biologi? Kajian biologi sangat luas, meliputi semua makhluk hidup dari tingkat biosfer, individu, hingga tingkat molekuler. Tahukah kamu, ada berapa banyak makhluk hidup yang ada di bumi dan ada berapa kingdom dalam sistem klasifikasi terbaru? Sistem klasifikasi terbaru yang diusulkan Carl Woese pada tahun 1977 membagi makhluk hidup menjadi 6 kingdom yaitu Eubacteria, Archaebacteri, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Sebe-lumnya Robert Whittaker pada tahun 1969 mengelompokkan makhluk hidup menjadi 5 kingdom yaitu Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Dalam buku ini kamu mengikuti sistem klasifikasi enam kingdom seperti yang diusulkan oleh Carl Woese.

Semua makhluk hidup beserta lingkungan yang berupa air, udara, tanah, dan materi membentuk lapisan kehidupan di muka bumi. Keseluruhan sistem ini disebut biosfer. Dalam biosfer antara makhluk hidup yang satu dengan yang lain saling berinteraksi, demikian juga antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Biosfer terdiri atas beberapa bioma. Bioma merupakan ekosistem dalam skala besar yang didalamnya terjadi interaksi iklim dengan biota setempat. Contoh bioma yang terdapat di bumi antara lain bioma tundra, taiga, hutan gugur, hutan hujan tropis, padang rumput, gurun, bioma air tawar, dan bioma air laut. Di dalam sebuah bioma terdapat beberapa ekosistem. Organisme-organisme yang terdapat dalam suatu ekosistem membentuk populasi-populasi yang saling berinteraksi. Dalam interaksi ini terbentuk berbagai daur kehidupan, bermacam-macam simbiosis, daur materi, aliran energi, rantai makanan, dan sebagainya. Kamu akan mempelajari interaksi antara organisme satu dengan yang lain dan interaksi organisme dengan lingkungan dalam ekologi.

Usaha manusia untuk memenuhi kebutuhannya berdampak terhadap keseimbangan lingkungan. Contohnya ketika diper-kenalkan revolusi hijau, penggunaan pupuk yang meningkat menimbulkan akibat buruk berupa pencemaran air dan tanah sehingga di beberapa tempat muncul eutrofikasi, yaitu pengayaan nutrien pada air sehingga ganggang tumbuh sangat cepat menutupi perairan yang menghabiskan persediaan oksigen dalam air sehingga ikan-ikan di perairan itu mati. Demikian juga revolusi industri memberi akibat samping yang negatif yaitu menimbulkan berbagai pencemaran. Dan jangan lupa bahwa campur tangan manusia terhadap kehidupan liar juga telah membawa berbagai dampak buruk terhadap keseimbangan alam dan ancaman kepunahan beberapa jenis makhluk hidup. Jadi tema permasalahan yang terkait dengan biologi lingkungan semakin kompleks sekaligus menghasilkan berbagai alternatif pemecahan masalah, misalnya dikenalkannya kultur jaringan untuk mengembangkan tanaman langka dan inseminasi buatan untuk membantu perkem-bangbiakan hewan langka yang tingkat reproduksinya rendah.

Makhluk hidup sebagai bahan kajian utama dalam biologi terdiri atas bermacam-macam jenis. Masing-masing jenis memiliki alat-alat tubuh yang bervariasi baik alat tubuh internal maupun eksternal. Alat-alat ini merupakan sistem organ yang tersusun atas organ-organ yang saling bekerjasama untuk melakukan fungsi tertentu. Kamu tentu telah mengerti bahwa organ tersusun atas jaringan-jaringan dan jaringan terdiri dari sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Pada organisme uniseluler, sebuah sel merupakan satu individu yang berarti bahwa sel itu melakukan semua aktivitas kehidupannya. Semua tatanan dari individu hingga sel ini juga menjadi objek kajian biologi. Pada tingkatan ini kamu mempelajari struktur, fungsi, dan organisasi komponen-komponen penyusun makhluk hidup.

Perhatikan lagi bahwa organisme yang sangat beraneka ragam ternyata memiliki struktur dasar sel yang sama yaitu terdiri atas sitoplasma, organel-organel, sistem membran, dan inti sel kecuali pada sel-sel prokariotik. Pernahkah kamu berpikir, mengapa dengan struktur sel yang sama membentuk jaringan, organ, dan organisme yang berbeda-beda? Inilah keagungan Tuhan. Tuhan telah mengatur agar sel-sel mempunyai struktur yang sama dapat membentuk organisme yang berbeda-beda karena pengorganisasian dan pengontrol metabolisme pada sel itu berbeda-beda. Apa yang mengatur dan mengontrol metabolisme di dalam sel? Pertanyaan inilah yang mendorong para ahli untuk mempelajari senyawa dan molekul-molekul yang menyusun sel. Pada tingkat molekuler ini biologi mempelajari struktur, fungsi, dan peranan molekul-molekul yang mendukung sistem kehidupan, misalnya ADN, ARN, protein, lemak, dan karbohidrat dalam sistem hidup.

Apa manfaat mempelajari biologi? Biologi merupakan ilmu murni yang mendasari perkembangan di bidang pertanian, peternakan, kedokteran, kesehatan, industri, farmasi, dan lingkungan. Berikut ini beberapa sumbangan biologi bagi kesejahteraan manusia.

1. Membantu menemukan dan mengembangkan berbagai bahan makanan, pakaian, peralatan, dan energi sehingga dapat menghindarkan manusia dari krisis pangan dan energi.
2. Membantu mengidentifikasi penyebab berbagai penyakit pada manusia, hewan, dan tumbuhan beserta cara menang-gulanginya.
3. Membantu memahami berbagai proses kehidupan seperti metabolisme, cara pewarisan sifat, daur energi, jaring-jaring makanan, dan sebagainya.
4. Membantu mengkaji permasalahan lingkungan dan upaya-upaya untuk melestarikan lingkungan hidup.

D. Organisasi Kehidupan

Anda pasti telah mengerti bahwa semua zat tersusun atas atom-atom. Atom-atom membentuk molekul dan saling berikatan membentuk senyawa. Demikian juga organisme tersusun atas molekul-molekul yang saling berinteraksi dengan rumit membentuk kehidupan. Semua makhluk hidup terdiri atas sel dan sel tersusun atas molekul-molekul. Sebagai contoh membran sel dan sistem membran dalam plasma tersusun atas protein, lemak, dan karbohidrat; protoplasma tersusun dari molekul-molekul air yang didalamnya terlarut berbagai zat organik (enzim, protein, lemak, karbohidrat, alkaloid) dan zat anorganik (garam-garam mineral); dan kromosom tersusun atas rangkaian polinukleotida yang terdiri atas gula deoksiribosa, fosfat, dan basa nitrogen yang membentuk ADN. Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup. Semua kegiatan hidup organisme adalah perwujudan dari proses-proses metabolisme dan reproduksi sel. Oleh karena itu sel mempunyai perangkat-perangkat untuk melaksanakan fungsi-fungsi ini yang berupa organel sel, sistem membran, dan plasma sel.

Pada organisme uniseluler sebuah sel merupakan satu individu. Jadi organisme itu melaksanakan segala aktivitasnya, misalnya melakukan respirasi, mencerna makanan, dan berkembang biak. Pada organisme multiseluler sel-sel mengalami diferensiasi dan spesialisasi untuk melakukan fungsi atau membentuk struktur tertentu dalam suatu jaringan. Jadi jaringan adalah sekelompok sel yang mempunyai bentuk yang sama dan mempunyai fungsi yang sama. Jaringan dapat dibedakan berdasarkan letak dan fungsinya, misalnya jaringan epidermis merupakan lapisan sel-sel yang terletak paling luar, jaringan pengangkut pada tumbuhan tersusun atas xilem yang mengangkut air dan floem yang mengangkut hasil fotosintesis.

Jaringan merupakan organisasi sel, namun suatu jaringan saja belum dapat mendukung fungsi yang lebih besar tanpa bekerjasama dengan jaringan lain. Misalnya jaringan parenkim palisade pada daun punya banyak klorofil yang berfungsi sebagai tempat untuk fotosintesis. Jaringan ini tidak dapat bekerja bila tidak ada jaringan pengangkut (xilem) yang membawa air dan garam mineral dari dalam tanah. Parenkim palisade juga membutuhkan jaringan epidermis yang berfungsi sebagai lapisan pelindung dan pengatur keluar masuknya udara melalui stomata yang terdapat padanya. Demikian seterusnya setiap jaringan saling bekerjasama untuk melakukan fungsi yang lebih kompleks membentuk organ. Misalnya arteri tersusun atas jaringan ikat, otot polos, dan endotelium. Daun tersusun atas jaringan parenkim palisade, parenkim spons, jaringan pengangkut, dan jaringan epidermis.

Beberapa organ bersatu membentuk sistem organ dan sistem-sistem organ membentuk organisme atau individu. Sebagai contoh sistem pernapasan tersusun atas laring, trakea, bronkus, dan paru-paru; sistem pencernaan tersusun atas mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Perhatikan berapa sistem organ yang menyusun tubuh manusia pada Tabel berikut.

Berbagai sistem organ pada manusia.

No.	Sistem Organ	Organ Penyusun	Fungsinya
1.	Pencernaan  ma-	mulut, lambung, hati, empedu,	mencerna makanan agar dapat
	kanan (digesti)	pankreas, usus, lain-lain	diserap oleh tubuh
2.	Peredaran darah	jantung, nadi, vena, kelenjar	mengedarkan  atau mengang-
	dan limfe (sirkula-	limfe	kut zat serta melindungi tubuh
	si/transportasi)		dari bibit penyakit
3.	Pernapasan (respi-	hidung, laring, tenggorok,	menyuplai oksigen, menge-
	rasi)	paru-paru	luarkan zat sampah (CO2  dan
			uap air)
4.	Pengeluaran (eks-	ginjal, kandung kemih, ureter,	mengeluarkan zat sampah,
	kresi)	kulit	menjaga keseimbangan cairan
			di sekitar sel
5.	Perkembangbiakan	testis, ovarium, uterus, vesika	perkembangbiakan dan melin-
	(reproduksi)	seminalis, dan lain-lain	dungi dari kepunahan jenisnya
6.	Rangka (skeleton)	tengkorak, tulang belakang,	perlindungan dan penunjang
		tulang rusuk, anggota gerak	tempat melekat otot, alat gerak
			pasif
7.	Otot	otot dan tendon	alat gerak aktif
8.	Saraf	otak, sumsum tulang bela-	merespons perubahan lingku-
		kang, serabut saraf, simpul	ngan, mengontrol tingkah laku,
		saraf, alat indera	mengatur fungsi organ tubuh
9.	Hormon (endokrin)	tiroid, hipofisis, adrenal, pan-	sebagai kontrol kimia (urin),
		kreas, dan lain-lain	mengatur fungsi organ tubuh

Setiap organisme dapat melakukan fungsi-fungsi kehidupan seutuhnya. Tapi ingat bahwa kehidupan suatu organisme tidak dapat terlepas dari lingkungannya, baik lingkungan biotik maupun lingkungan abiotik. Contohnya jika keadaan udara panas, kamu akan merasa haus dan minum. Jika teman sebangkumu marah dan mengajak bertengkar tentu kamu akan merasa tidak nyaman. Tanaman yang hidup di lingkungan cukup air dan unsur hara akan tumbuh subur, namun sebaliknya jika hidup di lingkungan yang gersang akan tumbuh lambat dengan daun-daun yang kecil dan kerdil. Jadi setiap individu selalu akan berinteraksi dengan lingkungannya. Individu-individu saling berinteraksi dengan individu yang sejenis membentuk populasi. Beberapa populasi berkumpul dan saling berinteraksi dalam lingkungan yang sesuai membentuk ekosistem. Beberapa ekosistem membentuk bioma dan keseluruhan bioma yang ada di bumi membentuk biosfer.

E. Metode Ilmiah

Ingat kembali uraian di depan bahwa perkembangan biologi didasari oleh rasa ingin tahu. Ternyata sifat ingin tahu tidak hanya dimiliki oleh manusia, tetapi juga oleh makhluk hidup yang lain. Tumbuhan menunjukkan gejala tumbuh dan berkembang dengan gerakan yang terbatas, misalnya akar bergerak (tumbuh) ke tempat yang mengandung banyak air dan mineral. Batang tumbuh ke atas yang memungkinkan daun memperoleh sinar matahari sebanyak-banyaknya. Hewan yang mempunyai kemampuan bergerak yang lebih leluasa, keingintahuannya bersifat insting yang bertujuan untuk mempertahankan kelestarian hidupnya. Dengan insting itu hewan merasa perlu mencari makan, melindungi diri, dan berkembang biak. Misalnya ikan bergerak karena ingin tahu apakah di daerah lain terdapat cukup makanan, cukup aman dari ancaman predator, sehingga cukup layak untuk berkembang biak.

Manusia selain mempunyai insting juga dikaruniai kemampuan berpikir yang terus berkembang sepanjang zaman. Kemampuan berpikir itu mendorong manusia selalu ingin tahu segala sesuatu, apa dan bagaimana. Hal ini menyebabkan manusia dapat menggunakan pengetahuan yang dahulu dan mengkombinasikan dengan pengetahuan sekarang sehingga menghasilkan pengetahuan yang baru. Contohnya manusia purba memenuhi kebutuhan hidupnya dengan berburu dan meramu. Karena kemampuan berpikir dan keinginannya untuk hidup lebih enak dan semua kebutuhannya terpenuhi, manusia modern melakukan budidaya tanaman, memelihara ternak, bahkan mendirikan industri-industri. Bandingkan dengan harimau dan buaya, dari zaman dahulu hingga sekarang selalu berburu untuk memenuhi kebutuhan makanan. Demikianlah rasa ingin tahu manusia berkembang terus menerus yang menimbulkan perbendaharaan pengetahuan.

Sebelum ditemukan metode ilmiah, pengetahuan diperoleh dengan berbagai cara yaitu prasangka, intuisi, dan coba-coba (trial and error). Prasangka merupakan pengetahuan yang didasarkan pada anggapan-anggapan yang diyakini kebenarannya namun belum tentu anggapan itu benar. Intuisi merupakan pengetahuan yang didasarkan pada pendapat seseorang yang didasarkan pada pengetahuannya yang terdahulu melalui proses yang tidak disadari, muncul begitu saja sehingga kebenarannya sukar dibuktikan meskipun kadang-kadang masuk akal dan sesuai dengan kenyataan. Sedangkan trial and error merupakan pengetahuan yang diperoleh setelah melakukan coba-coba atau untung-untungan.

Pengetahuan yang diperoleh dengan cara-cara tersebut tidak relevan lagi dengan keadaan dan kebutuhan sekarang karena kebenarannya tidak dapat dibuktikan secara ilmiah. Lalu, tahukah kamu bagaimanakah pengetahuan yang ilmiah itu? Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah jika memenuhi empat syarat yaitu objektif, metodik, sistematik, dan berlaku umum.

Objektif, yaitu sesuai dengan objeknya yang dapat dibuktikan dengan pengamatan, tidak didasarkan atas persepsi peneliti/orang lain.

Metodik, yaitu pengetahuan itu didapatkan dengan melakukan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol.

Sistematik, yaitu tersusun dalam sistem (tidak berdiri sendiri) yang saling berkaitan dengan pengetahuan lain sehingga dapat menjelaskan sesuatu secara menyeluruh.

Berlaku umum, yaitu pengetahuan itu berlaku untuk semua orang dan dapat dibuktikan oleh siapa pun dengan langkah-langkah yang sama.

Biologi dikembangkan dengan metode ilmiah, karenanya kesimpulan yang ditarik harus sah, benar, dapat dibuktikan, tidak berdasar pada persepsi peneliti tetapi dari data-data dan fakta. Kamu telah tahu bahwa biologi telah berkembang pesat, namun seperti ilmu-ilmu yang lain perkembangannya tidak akan pernah berhenti. Lalu siapakah yang akan melanjutkan mengembangkan biologi? Tentu saja kamu sebagai generasi muda sangat berperan dalam mengembangkan kemajuan biologi.

Untuk itu kamu harus mengembangkan sifat ingin tahu dan kritis, karena setiap diperoleh suatu kesimpulan (yang bersifat sementara) selalu menimbulkan pertanyaan dan masalah baru yang perlu diteliti. Bagaimana melakukan penelitian, apakah penelitian harus dilakukan dengan alat-alat yang canggih dan biaya mahal? Tentu saja tidak, kamu dapat belajar melakukan penelitian dari hal-hal yang kecil. Penelitian dilakukan dengan langkah-langkah ilmiah. Langkah-langkah dalam metode ilmiah adalah sebagai berikut.

Metode ilmiah merupakan proses berpikir secara deduktif dan induktif. Berpikir deduktif berarti berpikir dari hal yang bersifat umum ke hal-hal yang bersifat khusus. Dalam metode ilmiah tercermin dengan munculnya hipotesis yang dibuat berdasarkan teori yang mendasari. Sedangkan berpikir induktif adalah berpikir dari hal yang bersifat khusus ke hal yang bersifat umum. Hal ini tercermin dengan langkah penarikan kesimpulan berdasarkan data dan analisis yang tepat.

1. Merumuskan Masalah

Masalah merupakan pertanyaan apa, mengapa, atau bagaimana (ABDIKASIM: apa, bagaimana, di mana, kapan, siapa, mengapa) tentang objek yang akan diteliti. Masalah yang akan kamu teliti harus jelas batasannya. Sebaiknya masalah juga harus spesifik agar mempermudah dalam pelaksanaan penelitian dan melakukan kontrol.

2. Mengajukan Hipotesis

Hipotesis menunjukkan kemungkinan-kemungkinan jawaban dari masalah yang sedang diteliti. Jadi hipotesis merupakan dugaan sementara yang didukung oleh pengetahuan dan teori relevan yang telah dimiliki. Hipotesis inilah yang harus kamu uji kebenarannya melalui observasi atau eksperimen. Ada dua jenis hipotesis dalam penelitian yaitu hipotesis kerja dan hipotesis nol. Hipotesis kerja atau hipotesis alternatif berisi dugaan yang menyatakan bahwa perlakuan yang kamu berikan dalam penelitian berpengaruh terhadap variabel yang kamu amati. Contoh: ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau. Sedangkan hipotesis nol merupakan kebalikan dari hipotesis kerja yaitu dugaan yang menyatakan tidak ada pengaruh. Contoh: tidak ada pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau.

3. Menguji Hipotesis

Hipotesis harus diuji dengan mengumpulkan berbagai fakta-fakta dan data yang relevan untuk mengetahui apakah fakta-fakta dan data itu mendukung hipotesis yang kamu ajukan atau tidak. Fakta dapat berupa observasi atau pengamatan, misalnya pengamatan secara langsung atau dengan mikroskop. Data dapat kamu peroleh melalui percobaan/eksperimen baik di lapangan maupun di laboratorium. Sebelum melaksanakan penelitian kamu harus memahami pedoman keselamatan kerja di laboratorium dan mengerti tahapan-tahapan yang akan dilaksanakan, termasuk variabel bebas, variabel terikat, dan variabel kontrol, serta parameter-parameter yang akan diamati.

Variabel adalah faktor-faktor yang berpengaruh dalam percobaan dan memiliki nilai yang dapat berubah atau diubah. Variabel yang muncul dalam penelitian adalah variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol, dan variabel pengganggu (galat atau kesalahan). Variabel bebas atau variabel percobaan merupakan variabel yang sengaja dibuat tidak sama untuk menunjukkan pengaruhnya terhadap variabel terikat. Variabel terikat adalah variabel yang mengalami perubahan karena perlakuan variabel bebas. Variabel kontrol merupakan variabel yang dibuat sama dalam suatu penelitian, biasanya faktor lain diluar perlakuan yang dikenakan pada objek penelitian. Sedangkan variabel pengganggu adalah variabel yang tidak diharapkan tetapi dapat mempengaruhi hasil percobaan. Contohnya dalam penelitian pengaruh pemberian pupuk N terhadap peningkatan kadar protein biji kacang hijau variabel bebasnya adalah kadar pupuk N yang berbeda-beda, variabel terikat adalah kadar protein pada biji kacang hijau yang disebabkan pemberian pupuk N, variabel kontrol berupa jenis kacang hijau, komposisi tanah, volume dan frekuensi penyiraman, dan lingkungan percobaan yang dibuat sama pada semua unit percobaan. Variabel pengganggu yang dapat muncul misalnya serangan hama, keadaan cuaca yang diluar perkiraan, dan sebagainya.

Perlu kamu ingat bahwa memberi perlakuan terhadap satu individu atau satu kelompok saja untuk diamati pengaruhnya akibat suatu perlakuan, tidak disarankan karena data yang diambil harus mewakili seluruh populasi objek. Untuk itu dalam penelitian eksperimen perlu dilakukan pengulangan yaitu perlakuan yang sama diulang pada individu atau kelompok lain yang disebut sampel. Contohnya dalam penelitian diatas, bila setiap kadar pupuk N diberikan pada 10 tanaman berarti pemberian satu kadar pupuk diulang 10 kali.

Kamu juga harus mempersiapkan bahan-bahan beserta peralatannya termasuk cara penggunaan alat dan bagaimana menangani bahan terutama bahan yang mudah rusak dan bahan kimia berbahaya. Data yang diambil harus relevan dengan permasalahan yang dihadapi. Dalam pengumpulan data ini kamu harus menjunjung tinggi kejujuran dan objektivitas agar hasil penelitian sesuai dengan kenyataan yang ada.

4. Mengolah dan Menganalisis Data

Data yang kamu peroleh dapat berupa data kuantitatif (berupa angka-angka, misalnya tinggi, berat, panjang, luas, kandungan zat, dan sebagainya) maupun data kualitatif (misalnya warna, tekstur, bentuk, dan sebagainya). Kamu harus menggunakan alat ukur yang tepat dan standar sehingga diperoleh data kuantitatif yang akurat. Data yang telah diperoleh kemudian dianalisis, ditafsirkan, dan jika perlu diuji secara statistik sebagai dasar untuk menolak atau menerima hipotesis yang telah diajukan.

Terdapat berbagai uji statistik yang berguna sebagai alat bantu dalam menganalisis data kuantitatif, misalnya analisis regresi, analisis varian, analisis kovarian, analisis jalur, dan sebagainya. Uji statistik tidak mutlak diperlukan karena sifatnya hanya sebagai alat bantu. Tetapi berdasarkan pengalaman para peneliti, uji statistik membantu menganalisis data secara objektif dengan derajat keabsahan/kepercayaan tertentu sehingga kebanyakan penelitian menggunakan uji statistik dalam analisis data.

5. Penarikan Kesimpulan

Kesimpulan diambil berdasarkan data-data yang telah dianalisis dan diuji untuk menerima atau menolak hipotesis yang diajukan. Hipotesis diterima bila data-data yang dikumpulkan sesuai/mendukung pernyataan dalam hipotesis. Sebaliknya bila data-data tidak sesuai maka hipotesis harus ditolak. Hipotesis yang diterima menjadi pengetahuan yang diperoleh secara ilmiah dan menjadi bagian dari ilmu pengetahuan.

Sedangkan hipotesis yang ditolak bukan berarti penelitian itu gagal. Mungkin ada beberapa hal yang dibenahi misalnya parameter yang diamati tidak tepat, pengaturan variabel kurang sesuai, atau memang kenyataan bahwa hipotesis yang diajukan harus ditolak. Jadi segala sesuatu perlu dikaji ulang atau bahkan dilaksanakan penelitian ulang. Langkah-langkah dalam metode ilmiah harus ditempuh secara bertahap dan berurutan karena langkah yang satu merupakan landasan untuk mengerjakan langkah berikutnya.

Dalam praktiknya, sebelum melakukan penelitian kamu harus merancang segala sesuatu yang berkaitan dengan penelitianmu dalam sebuah rencana atau proposal penelitian. Proposal inilah yang kemudian diajukan kepada pembimbing atau penyandang dana (sponsor) untuk dikaji lebih lanjut dari berbagai sudut pandang, misalnya relevansi permasalahan, kesesuaian metode, ketepatan penentuan variabel dan cara pengambilan data, dan lain-lain. Bagi peneliti, proposal merupakan panduan bagaimana penelitian itu harus dilakukan. Bagi pihak lain, proposal menginformasikan perlunya penelitian dilakukan dan bagaimana penelitian itu dilaksanakan.

Setelah proposal disetujui, barulah penelitian kamu lakukan. Kamu harus selalu berkonsultasi dengan pembimbing dalam setiap tahap penelitian. Pembimbing terdiri dari orang-orang yang memahami bidang yang kamu teliti dan berpengalaman dalam melakukan penelitian sehingga dapat membantu memecahkan masalah yang mungkin kamu temui selama penelitian. Hasil penelitian kemudian disusun menjadi laporan penelitian untuk dikomunikasikan dengan orang lain atau berbagai pihak yang berkompeten. Laporan penelitian inilah yang akan dikaji atau dinilai untuk kemudian dimanfaatkan dan ditindaklanjuti karena memuat pengetahuan ilmiah. Pada prinsipnya laporan penelitian disusun seperti proposal penelitian yang dilengkapi dengan data-data yang diperoleh dan analisanya beserta pembahasan yang mengkaitkan antara hipotesis dan fakta-fakta sehingga diperoleh suatu kesimpulan.

Susunlah laporan penelitian dengan baik dan sejelas mungkin agar orang yang membaca dapat dengan mudah memahami isinya. Ingatlah bahwa kamu telah melakukan langkah-langkah ilmiah dalam menjawab suatu permasalahan sehingga pengetahuan yang diperoleh adalah pengetahuan yang ilmiah.

Demikianlah postingan artikel yang kami bagikan membahas mengenai Macam Macam Ruang Lingkup Biologi. Semoga bermanfaat dan anda pun mengetahui berbagai macam ruang lingkup biologi.