Istilah biologi berasal dari
bahasa Yunani, yaitu bios dan logos. Bios berarti hidup, dan logos
berarti ilmu sehingga secara arti kata, biologi diartikan sebagai ilmu hidup
atau ilmu hayat. Secara bebas biologi juga dapat diartikan sebagai ilmu yang
mempelajari mengenai seluk beluk mahkluk hidup.
Biologi merupakan cabang dari
Ilmu Pengetahuan Alam ( Natural Science
) atau secara ringkas disebut sains yang memiliki karakteristik khusus dan berbeda
dengan Ilmu Pengetahuan yang lain.
Karakteristik biologi terletak pada 3 aspek,
yaitu sebagai berikut :
- Obyek
- Tema/persoalan
- Tingkat organisasi kehidupan
OBYEK BIOLOGI
Obyek biologi mencakup semua
mahkluk hidup dari yang berukuran ultramikroskopis hingga yang berukuran
makroskopis yang terbagi ke dalam 5 kingdom yaitu monera, protista, fungi,
plantae, animalia dan ditambah dengan virus.
Monera meliputi semua mahkluk
hidup bersel satu (unisel/monosel) yang belum terdeferensiasi menjadi jaringan
dan tidak memiliki membran inti ( disebut prokariotik ). Ukuran tubuhnya
mikroskopis. Sebagian besar berkembang biak dengan cara pembelahan sel /
pembelahan biner. Sebagain besar hidup secara heterotrof. Mahkluk hidup yang
termasuk kingdom monera antara lain bakteri, archaebacteria, ganggang biru
hijau/cyanophyta.
Protista meliputi mahkluk hidup
yang sebagian besar bersel satu (unisel) dan beberapa diantaranya ada yang
bersel banyak tanpa terdeferensiasi menjadi jaringan. Sel memiliki membran inti
sehingga disebut eukariotik. Ukuran tubuhnya mayoritas mikroskopis, hanya
sedikit diantaranya makroskopis. Ada yang hidup secara heterotrof, ada juga
yang hidup secara autotrof. Berkembang biak secara aseksual melalui pembelahan
biner, beberapa diantaranya ada yang berkembang secara seksual sederhana. Mahkluk
hidup yang termasuk dalam kingdom protista antara lain : protozoa ( amoeba,
plasmodium, dll ), algae ( alga hijau, alga merah, alga pirang, dll) dan juga
jamur lendir (oomycota).
Fungi atau disebut juga jamur
meliputi mahkluk hidup yang sebagian besar bersel banyak (multisel) tanpa
jaringan, sedikit diantaranya yang bersel satu. Sel memiliki membran inti sel
sehingga disebut eukaiotik. Ukuran tubuh kebanyakan makroskopis, beberapa
diantaranya ada yang mikroskopis. Semua hidup secara heterotrof. Berkembang
biak secara aseksual dengan membentuk spora, dan seksual melalui konjugasi
membentuk spora seksual. Mahkluk hidup yang termasuk dalam kingdom ini adalah
semua jenis jamur ( ascomycota, basidiomycota dll ).
Plantae atau tumbuhan merupakan
kelompok mahkluk hidup yang semua anggotanya bersel banyak dengan jaringan
sederhana maupun jaringan yang kompleks. Sel disebut eukariotik karena memiliki
membran inti yang melindungi material genetik. Ukuran tubuh dominan makroskopis
dapat diindera secara langsung oleh mata manusia. Tumbuhan merupakan mahkluk
yang mampu hidup secara autotrof karena memiliki kemampuan fotosintesis.
Berkembang biak secara seksual melalui peleburan gamet jantan dengan gamet
betina membentuk struktur bernama spora dan atau biji. Beberapa tumbuhan juga
mampu berkembang biak secara aseksual alamiah dengan beragam cara ( tunas, umbi
). Mahkluk hidup yang termasuk dalam kingdom plantae antara lain tumbuhan
lumut, tumbuhan paku, tumbuhan berbiji.
Animalia atau hewan merupakan kelompok
mahkluk hidup yang hampir semua anggotanya bersel banyak dengan jaringan
sederhana maupun jaringan kompleks. Sel termasuk eukariotik karena memiliki
membran inti sel. Ukuran tubuh dominan makroskopis. Hewan merupakan kelompok
mahkluk hidup yang hidup secara heterotrof dengan cara menelan, menghisap.
Sebagian besar berkembang biak secara seksual melalui peleburan gamet jantan
dengan gamet betina. Sedikit ditemukan jenis hewan yang berkembang biak secara
aseksual. Mahkluk hidup yang termasuk kelompok ini adalah invertebrata
(porifera, cnidaria,helminthes,artropoda) dan vertebarata
(pisces,aves,amphibia,reptilia,mamalia).
Virus selama ini masih menjadi
bahan diskusi panjang para ilmuwan. Berdasarkan karakteristiknya, virus
merupakan “mahkluk” aseluler (bukan berupa sel), berukuran sangat kecil sekali
(ultramikroskopis), hanya mampu hidup dan berkembang biak jika berada di dalam
sel/jaringan yang masih hidup. Belum jelas diketahui cara hidupnya. Virus
berkembang biak melalui replikasi/penggandaan material genetik (DNA atau RNA).
Mahkluk yang termasuk dalam golongan ini antara lain virus DNA, virus RNA,
virus tumbuhan, virus hewan.
TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN
Obyek biologi yang berupa mahkluk
hidup dapat dipelajari pada beberapa tingkat organisasi kehidupan yang dimulai
dari molekul hingga ke tingkat organisasi terkompleks, yaitu biosfer.
Molekul merupakan tingkatan
organisasi kehidupan terkecil berupa persenyawaan kimia (karbohidrat,
lemak,protein,asam nukleat, dll). Contoh kajian biogi pada tingkat molekuler
ini antara lain : komponen penyusun DNA, molekul penyusun karbohidrat, lemak,
protein.
Sel merupakan unit terkecil yang
memiliki fungsi struktural dan fungsional mahkluk hidup. Sel juga merupakan
unit reproduksi, sebab sebuah sel memiliki kemampuan untuk menambah jumlahnya.
Contoh kajian biologi pada tingkat sel, antara lain : perbandingan antara sel
prokariot dengan eukariot; perbandingan sel hewan dengan sel tumbuhan; sejarah
teori tentang sel; ragam struktur dan fungsi sel; metabolisme sel, dll
Jaringan merupakan sekumpulan sel
yang memiliki fungsi tertentu. Contoh kajian biologi pada tingkat jaringan,
antara lain : struktur dan fungsi jaringan epidermis, teknologi kultur
jaringan,dll
Organ atau alat tubuh merupakan
sekumpulan berbagai jaringan yang menjalankan fungsi tertentu dalam kehidupan.
Contoh kajian biologi pada tingkat organ, antara lain : kemampuan jantung
berkontraksi, struktur dan fungsi insang pada ikan laut, transplantasi ginjal
pada pasien gagal ginjal, dll.
Sistem organ merupakan sebuah
sistem kehidupan yang dibangun oleh beberapa macam organ yang saling bekerja
sama dalam menjalankan sebuah fungsi hidup. Contoh kajian biologi pada
tingkatan organisasi kehidupan sistem organ , antara lain : mekanisme gerak
sistem rangka, gangguan pada sistem peredaran darah, struktur dan fungsi sistem
pencernaan makanan hewan ruminansia, dll.
Organisme atau disebut individu
merupakan tingkatan organisasi yang terbentuk dari berbagai macam organ dan
sistem organ sehingga mampu melangsungkan proses kehidupan secara mandiri.
Contoh kajian pada tingkat organisme, antara lain : anatomi dan fisiologi
seekor katak, perilaku seekor burung membangun sarangnya, dll.
Populasi merupakan
sekumpulan/sekelompok organisme sejenis yang berada pada ruang dan waktu yang
bersamaan. Contoh kajian biologi pada tingkat populasi, antara lain : perilaku
induk ayam mengasuh anak-anaknya, keanekaragaman warna bunga pada tanaman mawar
di sebuah taman bunga, dll.
Komunitas merupakan tingkat
organisasi kehidupan yang terdiri atas beberapa populasi berbeda berada pada
ruang dan waktu yang bersamaan, dimana setiap individu/populasi memiliki
jabatan fungsional tertentu/tingkatan trofik. Contoh kajian biologi pada
tingkat komunitas adalah keanekaragaman komunitas daratan
Ekosistem merupakan tingkatan
organisasi kehidupan yang terdiri atas beberapa komponen biotik dan komponen
abiotik sebagai satu kesatuan dalam menjalankan fungsi kehidupan di suatu
kawasan tertentu. Komponen biotik terdiri atas berbagai jenis mahkluk hidup,
dan komponen abiotik terdiri atas berbagai bahan fisik seperti suhu udara,
cahaya, kelembaban dan juga bahan kemis seperti pH, unsur-unsur kimia ( karbon,
oksigen, hidrogen, pospor, sulfur, kalsium, kalium, magnesium, dll ). Contoh
kajian biologi pada tingkat ekosistem yaitu kelestarian ekosistem hutan tropis.
Biosfer merupakan tingkatan
organisasi kehidupan yang paling tinggi dan paling kompleks. Biosfer terdiri
atas kumpulan ekosistem dalam skala luas yang tersebar di seluruh permukaan
bumi. Contoh kajian biologi pada tingkat biosfer yaitu keanekaragaman hayati
pada bioma padang rumput.
TEMA / PERSOALAN BIOLOGI
Untuk tema atau persoalan yang
dikaji dalam biologi, oleh para ilmuwan dikelompokkan ke dalam 9 tema/persoalan
utama, yaitu :
Biologi sebagai penemuan / inqiry
Tema atau persoalan yang
berkaitan dengan konsep, hukum, teori, rumus dalam biologi yang saat ini kita
kenal merupakan hasil dari serangkaian hasil penemuan para ilmuwan yang
merupakan hasil dari penerapan metode ilmiah dimulai dari kesadaran akan adanya
masalah, menyusun rumusan masalah, observasi dan mengumpulkan data awal,
menyusun hipotesis, melakukan eksperimen, mengumpulkan dan menganalisis data,
menyusun kesimpulan dan diakhiri dengan publikasi ilmiah. Contoh penemuan
antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming, penemuan penyebab penyakit malaria
oleh Laveran dan Ross merupakan proses penemuan melalui penerapan metode
ilmiah.
Sejarah perkembangan biologi
Tema/persoalan sejarah
perkembangan biologi dalam kenyataannya berkembang sangat cepat menyesuaikan
perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin canggih. Perkembangan
dan pergeseran konsep, teori dalam biologi menunjukkan bahwa biologi sebagai
ilmu pengetahuan alam yang bersifat dinamis. Contoh tema/persoalan yang
berkaitan salah satunyanya adalah perkembangan teori asal-usul kehidupan mulai
dari teori abiogenesis, biogenesis,evolusi kimia, evolusi biologi.
Keanekaragaman dan keseragaman
Tema atau persoalan
keanekaragaman dan keseragaman pada mahkluk hidup merupakan salah satu
persoalan yang menarik dalam biologi yang tidak akan pernah selesai dikaji
sampai kapanpun. Contoh tema atau persoalan ini adalah mengapa dua anak kembar
satu telur (kembar identik) secara
morfologis tetap memiliki sesuatu yang berbeda. Atau keanekaragaman flora dan
fauna khas di Indonesia.
Hubungan struktur dan fungsi
Tema atau persoalan ini berkaitan
dengan kajian mengenai berbagi hubungan antara struktur tubuh mahkluk hidup
dengan fungsi organ tersebut bagi mahkluk hidup bersangkutan. Perbedaan
struktur organ tubuh mahkluk hidup membawa konsekuensi pada fungsi organ yang
bersangkutan. Contoh kajian mengenai bagaimana struktur daun pada tanaman
teratai yang hidup di atas permukaan air, struktur insang sebagai alat
pernapasan ikan di dalam air, dll.
Genetik dan kelangsungan hidup
Tema atau persoalan genetik dan
kelangsungan hidup mengkaji mengenai bagaimana kaitan antara komposisi genetik
mahkluk hidup dengan kelangsungan hidup mahkluk hidup di alam ini. Gen-gen yang merupakan pengendali aktifitas
mahkluk hidup berkaitan erat dengan kelangsungan hidup. Gen-gen yang adaptif
akan menjadikan individu pemiliknya mampu bertahan dalam habitatnya, dan
sebaliknya.
Organisme dan lingkungan
Tema atau persoalan biologi yang
berkaitan dengan organisme dan lingkungan banyak mengkaji mengenai bagaimana
interaksi antar organisme dengan lingkungan di mana mereka berada. Contoh tema
atau persoalan yang berkaitan dengan organisme dan lingkungan adalah persoalan
rantai makanan dan jaring-jaring makanan pada suatu ekosistem.
Perilaku ( kelakuan organisme
hidup )
Persoalan kelakuan organisme
merupakan kajian yang paling kompleks karena menyangkut banyak aspek
tema/persoalan lainnya. Contoh kajian pada tema/persoalan ini antara lain
perilaku kawin burung peguin, perilaku populasi lebah dalam membangun
sarangnya, dll.
Evolusi
Tema evolusi berhubungan dengan
kajian mengenai proses perubahan mahkluk hidup yang berlangsung secara bertahap
dari satu struktur ke struktur lainnya dalam jangka waktu yang sangat panjang.
Kajian evolusi melibatkan berbagai cabang biologi lainnya. Contoh kajian
mengenai evolusi manusia yang hingga saat ini masih menjadi bahan diskusi
panjang para ilmuwan.
Regulasi dan homeostasis
Kajian pada tema ini banyak
membahas mengenai berbagai sistem kerja sistem organ pada tubuh mahkluk hidup
mulai dari reproduksi , respirasi, nutrisi, ekskresi dan juga termasuk sistem
koordinasi. Contoh kajian persoalan mengenai kaitan antara suhu dingin dengan
rambut pada kulit berdiri dan frekuensi ekskresi yang lebih sering.
Permasalahan pada berbagai obyek biologi dan tingkat organisasi kehidupan dapat kita temukan tersebar banyak di lingkungan sekitar tempat tinggal kita mulai dari skala lokal, nasional bahkan skala internasional.
Pada obyek animalia tingkat populasi misalnya bisa kita temukan ada berbagai permasalahan yaitu kelestarian populasi komodo di P Komodo yang semakin mengkhawatirkan.
Pada obyek plantae di tingkat ekosistem ada permasalahan pembalakan liar yang tentu akan mengancam kelangsungan ekosistem hutan tropis
Pada obyek animalia tingkat organ ada permasalahan penyakit yang menyerang berbagai organ tubuh manusia.
dan masih banyak lagi permasalahan-permasalahan pada berbagai obyek biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar