Biologi dan Peranannya dalam Kehidupan

Biologi dan Peranannya dalam Kehidupan - Di dalam kehidupan sehari-hari, manusia senantiasa berinteraksi dengan berbagai jenis makhluk hidup. Interaksi tersebut memicu rasa ingin tahu manusia terhadap sesuatu tentang makhluk hidup dan kehidupannya. Pernahkah kalian berpikir mengapa tumbuhan memiliki daun yang berwarna hijau? Dan meskipun sama-sama berdaun hijau, mengapa bentuk dan ukurannya berbeda-beda? Itu adalah contoh keingintahuan terhadap objek biologi yang berupa tumbuhan. Kalian dapat mengembangkannya de ngan mempelajari biologi dan peranannya dalam kehidupan.

Pada uraian berikut, kalian akan mempelajari ruang lingkup bio logi, memahami objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan, serta peranannya dalam kehidupan. Kalian juga akan mempelajari metode ilmiah dalam biologi dan bagaimana bersikap ilmiah. Setelah membaca uraian ini, kalian diharapkan dapat menjelaskan ruang lingkup biologi, objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan, serta mampu melakukan kerja ilmiah dan bersikap ilmiah. Selain itu kalian diharapkan dapat menjelaskan karakteristik biologi dan peranannya dalam kehidupan.

A. Biologi Sebagai Ilmu

Biologi adalahmerupakan ilmu tentang makhluk hidup. Ilmu ini termasuk golongan ilmu-ilmu tua yang berkembang di zaman Yunani dan sampai sekarang telah banyak mengalami perkembangan sesuai dengan kebutuhan hidup manusia.

1. Biologi Merupakan Ilmu Pengetahuan Alam

Biologi merupakan bagian dari sains dan memiliki karakteristik yang sama dengan sains lainnya. Sains disebut juga sebagai ilmu pengetahuan alam karena merupakan ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam. Sebagai bagian dari sains, biologi mempelajari gejala alam berupa gejala-gejala pada makhluk hidup dan segala permasalahan kehidupannya. Lebih tepatnya, biologi merupakan ilmu yang mempelajari makhluk hidup mulai dari molekul-molekul penyusun makhluk hidup, sel, jaringan, organ, dan tingkatan yang lebih tinggi.

Biologi adalah ilmu yang paling menarik untuk dipelajari karena biologi memberikan banyak tantangan. Sebagian karena sistem makhluk hidup sangat kompleks dan sebagian lagi karena biologi adalah ilmu multi disipliner yang membutuhkan pengetahuan kimia, fisika, dan matematika. Sehingga bio logi modern adalah gabungan dari banyak ilmu alam. Selain itu, dari seluruh bidang sains, biologi adalah ilmu yang paling berhubungan dengan kemanusiaan dan ilmu-ilmu sosial.

Biologi dikatakan sebagai ilmu karena mempunyai objek kajian dan metode ilmiah. Objek kajian yang dimaksud yakni objek material dan objek formal. Objek material merupakan bahan atau materi yang dibahas, sedangkan objek formal merupakan cara memandang sesuatu atau hal yang dipandang. Objek material biologi adalah makhluk hidup dan makhluk yang pernah hidup (fosil). Sedangkan objek formalnya yaitu struktur, fungsi, dan interaksi makhluk hidup.

Objek kajian biologi berupa benda-benda yang nyata (konkret). yang dimaksud dengan benda konkret adalah benda-benda yang dapat ditangkap oleh alat-alat indera manusia. Benda konkret dapat berupa benda padat, cair, atau gas. Jika benda-benda tersebut tidak dapat ditangkap oleh indera kita, maka dapat digunaka alat bantu. Misalnya, pengamatan virus dilakukan dengan mikroskop elektron dan pengamatan bakteri dengan bantuan mikroskop cahaya.

Sebagai ilmu pengetahuan alam, biologi menghasilkan hukumhukum yang bersifat universal. Artinya, dilakukan di mana saja, oleh siapa saja, serta kapan saja, secara umum akan mendapatkan hasil yang sama. Dengan istilah lain, dapat dikatakan bahwa biologi memberikan hasil yang bersifat objektif. Hasil temuan tersebut tidak dipengaruhi oleh subjektivitas pelaku eksperimen. Biologi memberikan hasil yang benar secara ilmiah.

Untuk membuktikan kebenarannya, ilmu biologi juga memiliki suatu metode khusus yang sistematis. Metode tersebut biasa disebut sebagai metode ilmiah. Dengan metode ilmiah yang sudah dibakukan, maka percobaan-percobaan untuk membuktikan kebenaran ilmu biologi akan menghasilkan hasil yang hampir sama. Jadi, waktu, tempat, dan pelaku percobaan yang berbeda tidak akan mempengaruhi hasil percobaan yang sesuai dengan metode ilmiah.

Bioteknologi

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini semakin cepat. Berbagai penemuan ilmiah dan pengembangan teknologi terus dilakukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia. Teknologi yang memiliki prospek yang sangat cerah di masa depan adalah teknologi informasi dan bioteknologi. Dalam bidang bioteknologi, biologi merupakan ilmu yang dijadikan dasar bagi pengembangan teknologi. Isu-isu tentang rekayasa genetika, kloning, dan kecerdasan buatan adalah contoh isu yang saat ini terus berkembang berdampingan dengan isu-isu perkembangan teknologi informasi seperti perkembangan komputer dan telepon seluler.

2. Metode Ilmiah dalam Mempelajari Biologi

Dalam mempelajari dan mengembangkan ilmu biologi digunakan metode ilmiah. Oleh karena itu, para biolog harus mampu melakukan kerja ilmiah dalam menyelesaikan masalah atau mencari jawaban permasalahan- permasalahan yang dihadapi dalam penelitiannya. Selain itu, biolog juga harus mampu bersikap ilmiah.

a. Kerja Ilmiah

Dalam mempelajari biologi kita menggunakan metode ilmiah, yaitu serangkaian kegiatan atau tahapan tertentu yang dilakukan secara sistematis. Tahapan dalam metode ilmiah adalah menemukan permasalahan, mengajukan hipotesis, melakukan percobaan untuk menguji hipotesis, menarik kesimpulan, dan membuat laporan percobaan. Definisi masalah adalah adanya kesenjangan antara hal yang seharusnya dan kenyataan yang terjadi. Contohnya adalah apabila sebatang tanaman berbunga, maka umumnya setelah itu akan berbuah. Tetapi mungkin pada kenyataannya kalian akan menemukan sebatang tanaman yang berbunga lebat tetapi setelah itu tidak membentuk buah.

Hal tersebut bisa menjadi permasalahan ilmiah, yaitu mengapa tanaman yang berbunga lebat tidak bisa membentuk buah? Tentu saja, tidak semua masalah layak untuk diteliti. Coba kalian pikirkan masalah yang bagaimana yang layak diangkat sebagai permasalahan penelitian. 

Untuk menjawab permasalahan kalian dapat mengajukan jawaban sementara atau dugaan yang disebut hipotesis. Misalnya, tanaman tersebut tidak dapat berbuah karena setelah berbunga tidak terjadi penyerbukan karena hewan-hewan polinator seperti lebah dan kupu-kupu tidak dijumpai di daerah tersebut. Untuk dapat menentukan sebuah hipotesis diperlukan pengetahuan yang relevan, yang bisa diperoleh dari membaca buku atau hasil penelitian yang pernah ada sebelumnya. Inilah perlunya melakukan studi pustaka.

Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan ilmiah yang diajukan, maka hipotesis atau jawaban sementara harus diuji, yaitu melalui percobaan. Di dalam percobaan diperlukan sebuah metode, yaitu pemaparan mengenai hal-hal apa yang akan dikerjakan beserta alat dan bahan serta langkah-langkahnya. Contohnya adalah dengan mendatangkan lebah atau kupu-kupu untuk membantu penyerbukan bunga-bunga tersebut. Dalam percobaan diamati apakah benar setelah didatangkan lebah dan kupu-kupu kemudian terjadi penyerbukan dan terbentuk buah. Hal-hal yang kita temukan dan terjadi di dalam percobaan merupakan hasil penelitian. Data-data hasil percobaan tersebut, baik kualitatif maupun kuantitatif, kemudian dianalisis dengan teknik tertentu untuk dibahas dengan teliti apakah hipotesis yang kita ajukan terbukti atau tidak. Setelah itu ditarik kesimpulan yang merupakan intisari hasil dan pembahasan dikaitkan dengan permasalahan ilmiah. Misalnya, setelah didatangkan lebah dan kupu-kupu ternyata tanaman tersebut dapat membentuk buah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tanaman berbunga lebat tersebut tidak dapat membentuk buah karena di lingkungannya tidak ada hewan-hewan polinator.

Bisa jadi dari hasil penelitian tersebut belum diketahui apakah hewan yang melakukan penyerbukan tersebut adalah lebah atau kupu-kupu, sehingga setelah disimpulkan bisa diajukan saran atau rekomendasi agar dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui hewan manakah yang berperan sebagai polinator. Ini berarti bahwa sebuah penelitian bisa menimbulkan permasalahan ilmiah bagi penelitian lain atau penelitian lanjutannya.

Setelah menemukan jawaban suatu permasalahan melalui serangkaian tahapan ilmiah, maka untuk mengkomunikasikan hasil penelitian tersebut, sebuah laporan ilmiah harus ditulis. Di dalam penulisannya, laporan ilmiah harus menggunaan bahasa yang ilmiah dan sesuai dengan ejaan bahasa Indonesia yang baik dan benar. Penulisannya juga harus sistematis. Sistematika penulisan ilmiah secara umum adalah sebagai berikut.

A. Bagian Pengantar

Halaman judul

Kata pengantar

Daftar isi

Daftar tabel

Daftar gambar

Intisari atau Abstrak

B. Bagian Isi Pokok

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

B. Perumusan Masalah

C. Tujuan Penelitian

D. Manfaat Penelitian

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Dasar Teori

B. Hipotesis

BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan

B. Cara Kerja

C. Analisis Data

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian

B. Pembahasan

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

b. Sikap Ilmiah

Selain menguasai metode ilmiah, para biolog juga diharapkan mampu memiliki sikap ilmiah. Sikap ilmiah ini merupakan salah satu akhlak dalam menjalankan penyelidikan atau penelitian ilmiah. Sikap ilmiah tersebut meliputi kemampuan membedakan fakta dan opini, sikap berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan berargumentasi, kemampuan mengembangkan rasa ingin tahu, kepedulian terhadap lingkungan, kemampuan berpendapat secara ilmiah dan kritis, serta keberanian mengusulkan suatu pemecahan masalah dan bertanggung jawab terhadap usulannya.

Melalui sikap ilmiah, pada diri seorang biolog akan terbentuk kesadaran bahwa alam ini diperuntukkan bagi semua makhluk hidup. Sehingga, ketika berinteraksi dengan makhluk hidup dan lingkungannya, manusia harus bersikap bijak, yaitu selain memanfaatkan juga harus bisa menjaga kelestariannya.

3. Perkembangan Biologi

B. Ruang Lingkup dan Peranan Biologi

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 spesifik. Dengan berbagai cabang tersebut biologi dapat diterapkan dalam berbagai bidang 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 organ-organ tersebut membentuk sistem organ, serta sistem organ menyusun organisme. 

Tubuh tumbuhan terdiri atas berbagai organ, yaitu akar, batang, dan daun. 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. 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. Apabilakomunitas-komunitas tersebut berinteraksi dengan lingkungan, maka akan membentuk ekosistem. Contoh ekosistem adalah ekosistem kolam, ekosistem sungai, ekosistem laut, ekosistem sawah, dan ekosistem hutan.

Variasi geografis 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. 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. 

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. 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 (Gambar 1). 

Gambar 1. Cabang-cabang biologi

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 fisiologi. 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. Supaya lebih mudah, kita dapat menyatakan lapisan mendatar pada diagram di atas melalui Tabel 1. Sedangkan cabang biologi dengan objek kajian yang lebih spesifik dapat kalian perhatikan pada Tabel 2.

Tabel 1. Cabang-cabang biologi berdasarkan aspek kajiannya

Cabang ilmu	Bidang kajian
Morfologi	bentuk luar tubuh
Anatomi	bagian-bagian dalam tubuh
Histologi	jaringan
Fisiologi	faal atau proses kerja tubuh
Genetika	pewarisan sifat
Embriologi	perkembangan embrio
Ekologi	interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya
Evolusi	perkembangan makhluk hidup dari masa lalu sampai masa kini

Tabel 2. Cabang-cabang biologi berdasarkan kelompok makhluk hidup kajiannya

Cabang ilmu	Bidang kajian
Mikrobiologi	Mempelajari jasad renik, meliputi keanekaragaman jenis, fisiologi, reproduksi, peranan, dan lain sebagainya.
Botani	Mempelajari dunia tumbuhan, meliputi morfologi, fisiologi, klasifikasi, manfaatnya bagi manusia, dan lain sebagainya.
Zoologi	Mempelajari dunia hewan meliputi morfologi, struktur tubuh, peranannya dalam kehidupan, dan lain sebagainya.

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). Contoh lain adalah mikologi (mempelajari jamur), mammologi (mempelajari mamalia), dan etologi (mempelajari tingkah laku hewan). Bisakah kalian menyebutkan cabang-cabang lainnya?

3. 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, obat-obatan (farmasi) dan banyak lagi yang lainnya. Pemanfaatan biologi dalam bidang kehutanan, misalnya dalam peningkatan daya guna hutan, penelitian di bidang agroforestri, maupun konservasi. Di bidang pertanian, biologi berperan dalam penemuan bibit unggul yang tahan hama, cepat panen, hasil panen tinggi, sehingga kebutuhan manusia akan pangan dapat terpenuhi. 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 menemukan 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 dengan 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 flora dan fauna adalah peran biologi dalam bidang konservasi. Pemanfaatan flora 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 flora 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.

Anda sekarang sudah mengetahui mengenai Biologi. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

---

Referensi :

Widayati, S., S. N. Rochmah dan Zubedi. 2009. Biologi : SMA dan MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.