PERKEMBANGAN ILMU BIOLOGI

Karkteristik Perkembangan ilmu Biologi

Perkembangan ilmu pengetahuan khususnya ilmu pengetahuan alam (IPA) telah mengubah sejarah kehidupan manusia. Perkembangan itu semakin pesat setelah diketemukannya komputer yang dapat membantu manusia dalam merancang dan menganalisis hasil-hasil penelitian. Di dunia kedokteran telah ditemukan berbagai teknik bedah, transplantasi organ, terapi genetik, bayi tabung, serta obat-obatan penyembuh berbagai penyakit. Itu semua berkat perkembangan IPA. Ilmu pengetahuan alam adalah ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam dan ingin memahami alam apa adanya.

1. Karkteristik Biologi sebagai ilmu (Sains)

Ilmu pengetahuan berkembang karena hakikat manusia yang serba ingin tahu. Mengembangkan ilmu pengetahuan tidak harus berawal dari nol, melainkan bisa dari hasil penelitian orang lain asal sesuai dengan karakteristik sains itu sendiri. Biologi bagian dari sains yang memiliki karakteristik yang sama dengan ilmu sains lainnya. Adapun karakteristik ilmu pengetahuan alam termasuk biologi (SAINS/IPA) yaitu:

Obyek kajian berupa benda konkret dan dapat ditangkap indera

Dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris (pengalaman nyata) Memiliki langkah-langkah sistematis yang bersifat baku

Menggunakan cara berfikir logis, yang bersifat deduktif artinya berfikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang khusus menjadi ketentuan yang berlaku umum. Bersifat deduktif artinya berfikir dengan menarik kesimpulan dari hal-hal yang umum menjadi ketentuan khusus.

Hasilnya bersifat obyektif atau apa adanya, terhindar dari kepentingan pelaku (subyektif) Hasil berupa hukum-hukum yang berlaku umum, dimanapun diberlakukan

2. Ruang lingkup biologi

Berdasarkan struktur keilmuan menurut BSCS (Biological Science Curricullum Study, Mayer 1980) bahwa ruang lingkup biologi meliputi obyek biologi berupa kingdom (plantae, animalia, protista, fungi, archebacteria, eubacteria). Ditinjau dari tingkat molekul (virus) - sel (protozoa, bakteri dan tumbuhan unisel) - jaringan (porifera & coelenterata) - organ (hati, ginjal, dll) - sistem organ (sistem sirkulasi, sistem transportasi, dll) - individu (manusia) – populasi (kumpulan individu yang sama di daerah yang sama) – komunitas (kumpulan beberapa populasi) – ekosistem (kumpulan beberapa komunitas) – biosfer (kumpulan bebrapa ekosistem). Adapun persoalan yang dikaji meliputi 9 tema dasar yaitu :

1. Biologi (sains) sebagai proses inkuiri

2. Sejarah konsep biologi

3. Evolusi

4. Keanekaragaman dan keseragaman

5. Genetika dan kelangsungan hidup

6. Organisme dan lingkungan

7. Perilaku

8. Struktur dan fungsi

9. Regulasi

Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, obyek biologi juga terus berkembang.

3. Dampak mempelajari biologi

Peran biologi dalam kehidupan memberikan dampak negatif dan dampak positif. Dampak positif atau manfaatnya yaitu (1) Manusia sadar terhadap hidup dan kehidupan dalam lingkungan, (2) Diciptakan bibit unggul yang ramah lingkungan, (3) pemanfaatan mikroorganisme dalam segala bidang. Sedangkan dampak negatif yang ditimbulkan yaitu (1) Mengeksploitasi SDA dengan sembarangan, (2) Penggunaan bibit unggul dan pestisida berlebihan yang akan berdampak pada biodeversitas, (3) Penggunaan senjata biologi yang mematikan, yang akan merusak lingkungan biotik maupun abiotik. Oleh karena itu kemajuan biologi yang demikian pesatnya harus diimbangi dengan iman dan takwa, sehingga pemanfaatan lebih optimal dan meminimalkan dampak negatif yang ada.

4. Metode ilmiah

Biologi merupakan cabang sains yang mempelajari berbagai permasalahan makhluk hidup, dan untuk mempelajari melalui proses dan sikap ilmiah ini sebagai konsekuensi biologi. Dengan menggunakan proses dan sikap ilmiah akan memperoleh produk ilmiah. Dalam mempelajari sains terdiri dari 3 komponen yaitu :

Sikap ilmiah

Merupakan sikap yang harus dimiliki untuk berlaku obbyektif dan jujur saat mengumpulkan dan menganalisa data.

Proses ilmiah

Merupakan perangkat ketrampilan kompleks yang digunakan dalam melakukan kerja ilmiah. Proses ilmiah dapat dilakukan dengan pendekatan ketrampilan proses dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:

1) Ketrampilan proses sains dasar, meliputi:

a. Mengobservasi

Mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian melalui indera. Dalam biologi hasil observasi seringkali dibuat dalam bentuk gambar (misal gambar dunia dll), bagan (missal bagan siklus hidup kupu-kupu), tabel (misal tabel pertumbuhan penduduk suatu wilayah), grafik (misal grafik hubungan antara tabel pertumbuhan kecambah), dan tulisan.

b. Menggolongkan

Untuk mempermudah dalam mengidentifikasi suatu permasalahan

c. Menafsirkan

Memberikan arti sesuatu fenomena/kejadian berdasarkan atas kejadian lainnya.

d. Mempraktikkan/meramalkan

Memperkirakan kejadian berdasarkan kejadian sebelumnya serta hukum-hukum yang berlaku. Prakiraan dibedakan menjadi dua macam yaitu prakiraan intrapolasi yaitu prakiraan berdasarkan pada data yang telah terjadi; kedua prakiraan ekstrapolasi yaitu prakiraan berdasarkan logika di luar data yang terjadi.

e. Mengajukan pertanyaan

Berupa pertanyaan bagaimana, karena pertanyaan ini menuntut jawaban yang diperoleh dengan proses.

2) Ketrampilan proses sains terpadu, yang terdiri dari:

a. Mengidentifikasi variabel

b. Menyusun tabel data

c. Menyusun grafik

d. Mendeskripsikan hubungan antar variabel

e. Perolehan data dan pemrosesan data

f. Menganalisia penyelidikan

g. Merumuskan hipotesis

h. Mendefinisikan variabel secara operasional

i. Melakukan eksperimen

j. Inferens

3) Langkah sistematis dalam proses ilmiah/metode ilmiah meliputi:

Merumuskan masalah

Ada tiga cara dalam merumuskan permasalahan yaitu:

a. Apakah variabel bebas berpengaruh terhadap variabel terikat objek eksperimen?

b. Bagaimana pengeruh variabel bebas terhadap variabel terikat objek eksperimen?

c. Apakah ada hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat objek eksperimen?

Menyusun kerangka berfikir/Mengumpulkan keterangan

Kerangka berfikir dicari melalui kepustakaan atau fakta empiris (observasi).

Merumuskan hipotesis

Hipotesis merupakan suatu dugaan yang merupakan jawaban sementara terhadap masalah sebelum dibuktikan. Ada 2 macam hipotesis dalam eksperimen yaitu:

a. Hipotesis nol (H0) : tidak ada pengnaruh dari variabel bebas terhadap variabel terikat

b. Hipotesis alternatif (H1) : ada pengaruh dari variabel bebas terhadap variabel terikat

Melakukan eksperimen

Untuk mendukung atau menyangkal hipotesa itu perlu dibuktikan melalui eksperimen. Dalam melakukan eksperimen melalui tahapan-tahapan sebagai berikut:

a. Taraf perlakuan

b. Pengendalian faktor lain

c. Ulangan

d. Pengukuran

Analisis data

Analisa data dapat menggunakan statistik atau secara deskriptif.

Menarik kesimpulan

Ada dua kemungkinan dalam kesimpulan yaitu hipotesis diterima (dugaan sementara sesuai dengan eksperimen) atau ditolak (dugaan sementara tidak sesuai dengan eksperimen).

Publikasi

Hasil penelitian di publikasikan ke kalayak melalui jurnal penelitian, seminar atau lewat internet.

Cabang ilmu biologi

Biologi merupakan pohon ilmu yang sangat besar. Karena luasnya bahan kajian biologi, biologi dibagi lagi menjadi cabang-cabang ilmu. Beberapa cabang-cabang ilmu biologi antara lain :

1. Agronomi, ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya

2. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga

3. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh

4. Anatomi Perbandingan, ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup.

5. Anestesiologi, disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan anestesi.

6. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah

7. Arachnologi, ilmu yang mempelajari tentang laba-laba.

8. Artrologi, ilmu yang mempelajari tentang sendi (penyakit sendi)

9. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri

10. Bioinformatika, ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis

11. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul

12. Biologi Reproduksi, cabang biologi yang mendalami tentang perkembangbiakan

13. Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup

14. Biofisika. cabang ilmu biologi yang mengkaji aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka fenomena hayati atau biologi

15. Biogeografi, cabang dari biologi yang mempelajari tentang keaneka ragaman hayati berdasarkan ruang dan waktu

16. Biostatistika, (gabungan dari kata biologi dengan statistika; kadang-kadang dirujuk sebagai biometri atau biometrika) adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi

17. Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

18. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan

19. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut

20. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak

21. Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya

22. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya

23. Epidemiologi, ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit

24. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio

25. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone

26. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga

27. Etnobotani, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan tumbuhan

28. Etnozoologi, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan hewan

29. Etologi, cabang ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta faktor-faktor penyebabnya

30. Eugenetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat

31. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang

32. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim

33. Farmakologi,ilmu yang mempelajari obat-obatan, interaksi dan efeknya terhadap tubuh manusia

34. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga.

35. filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya

36. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh

37. Fisioterapi, Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot

38. Fitopatologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan akibat serangan patogen ataupun gangguan ketersediaan hara

39. Gastrologi, ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan, terutama lambung dan usus

40. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat

41. Genetika kuantitatif, Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel

42. Genetika molukuler, cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi genetik di tingkat subselular (di dalam sel)

43. Genetika , cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi

44. Ginekologi, ilmu yang khusus mempelajari penyakit-penyakit sistem reproduksi wanita (rahim, vagina dan ovarium)

45. Genomika, ilmu yang mempelajari tentang bahan genetik dari suatu organisme atau virus

46. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia (ular dan kadal)

47. Hematologi, ilmu yang mempelajari darah, organ pembentuk darah dan penyakitnya

48. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan

49. Higiene, ilmu yang mempelajari tentang kesehatan makhluk hidup

50. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan

51. Imunologi, Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh

52. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah

53. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean

54. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa

55. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang molusk

56. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia

57. Metabolomika, kajian dalam biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses enzimatik yang terjadi di dalam sel

58. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur

59. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism

60. Miologi, ilmu yang mempelajari tentang otot

61. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap

62. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme

63. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematod

64. Nefrologi, cabang medis internal yang mempelajari fungsi dan penyakit ginjal

65. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem sara

66. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ

67. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya

68. Ontogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa

69. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung

70. Osteologi, ilmu yang mempelajari tentang tulang

71. Oftalmologi, ilmu yang mempelajari tentang mata ( penyakit mata )

72. Palaentologi, Ilmu yang mempelajari tentang fosil

73. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau

74. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba

75. Palinologi, ilmu yang mempelajari polinomorf yang ada saat ini dan fosilnya, diantaranya serbuk sari, sepura, dinoflagelata, kista, acritarchs, chitinozoa, dan scolecodont, bersama dengan partikel material organik dan kerogen yang terdapat pada sedimen dan batuan sedimen

76. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit

77. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit

78. Patologi anatomi, ilmu yang mempelajari kelainan struktur mikroskopik dan makroskopik berbagai organ dan jaringan yang disebabkan penyakit atau proses lainnya

79. Patologi Klinik, ilmu yang mempelajari kelainan yang terjadi pada berbagai fungsi organ atau sistem organ

80. Pediatri, ilmu yang mempelajari masalah penyakit pada bayi dan anak

81. Philogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup

82. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata

83. Proteomika, kajian secara molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel.

84. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa

85. Psikiatri, ilmu kedokteran jiwa

86. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pak

87. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-par

88. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi geombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik

89. Reumatologi, ilmu yang ditujukan untuk diagnosis dan terapi kondisi dan penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan tulang

90. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetis

91. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia

92. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel

93. Sanitasi, ilmu yang mempelajari tentang lingkungan

94. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup

95. Teknik Biokimia, cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi

96. Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan formasi dari sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan fisiologi dan biokimia.

97. Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup.

98. Transkriptomika, bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom)

99. Urologi, cabang ilmu kedokteran yang mencakup ginjal dan saluran kemih pada pria dan wan ita baik dewasa dan anak serta organ reproduksi pada pria

100. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus

101. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

Pendahuluan

Biologi adalah kajian tentng kehidupan. Dalam mengembangkan biologi, para ahli menggunakan metoda ilmiah. Biologi merupakan bidang ilmu yang sangat erat hubungannya dengan ilmu-ilmu lain sehingga dalam kajiannya selalu memerlukan pemahaman dari ilmu lain (matematika, fisika, kimia, ekonomi, dll). Dalam perkembangannya sebagai ilmu pengetahuan, biologi memiliki cabang-cabang ilmu yang membawa manfaat besar bagi kesejahteraan manusia.

1. Perkembangan Pengetahuan

Sejak diciptakannya manusia hingga kini, pengetahuan berkembang sangat pesat. Pesatnya perkembangan pengetahuan seiring kebutuhan manusia. Di kalangan masyarakat ditemukan bermacam-macam pengetahuan yang dapat digolongkan menjadi 4 jenis yaitu:

a. pengetahuan tahayul (mitos), adalah sesuatu penjelasan atas fakta yang tidak ada kebenarannya, hanya diduga dan dipercaya begitu saja. Semua suku bangsa pada jaman dahulu mempunyai mitos dan legenda (legenda adalah cerita rakyat yang berdasarkan mitos). Contoh pelangi adalah tangga bidadari, suara burung hantu pertanda bencana. Pengetahuan ini diterima rakyat karena keterbatasan-keterbatasan kemampuan pikiran manusia pada saat itu dan dorongan ingin tahunya sudah terpenuhi.

b. pengetahuan super-natural, pengetahuan tidak termasuk pada tahayul dan pengetahuan ilmiah, namun mempunyai fakta. Pengetahuan ini tidak dapat dijangkau dengan panca indera maupun akal budi, sifatnya transisional (diluar jangkauan akal budi). Contoh debus dan santet.

c. pengetahuan ilmiah semu (pseudo science), yitu pengetahuan berdasarkan fakta ilmiah tetapi dicampur dengan kepercayaan dan hal-hal yang bersifat super-natural. Contoh bangsa Babelonia kira-kira 2500 SM menyembuhkan penyakit disamping obat juga menggunakan mantra, dan meramalkan nasib dengan astrologi.

d. pengethuan ilmiah, diperoleh melalui penelitian dan pengamatan panca indera dan penalaran akal budi yang disusun secara sistematis untuk menjelaskan fakta yang sedang dihadapi. Pengetahuan ini bersifat tentatif, jadi suatu pengetahuan akan gugur jika ditemukan pengetahuan baruyang didukung oleh fakta dan data yang lebih akurat.

2. Kedudukan Biologi
Biologi merupakan jenis pengetahuan ilmiah yang mengkaji tentang kehidupan. Kedudukan biologi di antara ilmu-ilmu lainnya seperti di bawah ini

Pengetahuan yang benar dapat diperoleh melalui 2 pendekatan yaitu pendekatan non ilmiah, dan pendekatan ilmiah.
a) pendekatan non ilmiah, hanya berasal dari akal sehat, penemuan secara kebetulan, penemuan secara coba-coba, dan pendapat para ahli. Akal sehat: zaman Babilonia (650 SM) orang menyatakan bahwa bumi itu datar. Secara ilmiah pendapat itu salah, karena berdasarkan penelitian bahwa bumi adalah bulat. Penemuan secara kebetulan: penderita malaria yang sembuh setelah minum air pahit yang berasal dari kulit pohon kina yang tumbang dalam sebuah parit. Pendapat para ahli: diterima tanpa diuji kebenarannya, tidak didasarkan penelitian tetapi didasarkan hanya pada pikiran logis.
b) pendekatan ilmiah, menuntut dilakukan langkah-langkah tertentu dengan urutan tertentu untuk mencapai pengetahuan yang benar. Pengetahuan di dapat dengan pendekatan ilmiah diperoleh melalui penelitian ilmiah untuk menguji keajegan dan kemantapan internalnya, sehingga jika dilakukan oleh orang lain dengan langkah dan kondisi yang sama akan memperoleh hasil yang sama.

Langkah-langkah tertentau yang digunakan dalam penelitian ilmiah disebut metode ilmiah, langkahnya sebagai berikut:
(1) perumusan masalah, merupakan pertanyaan mengenai objek yang jelas batas-batasnya serta dapat diidentifikasi faktor-faktor yang terkait di dalamnya.
(2) penyusunan kerangka berpikir dalam mengajukan hipotesis, merupakan argumentasi yang menjelaskan hubungan yang mungkin terdapat antara berbagai faktor yang saling mengait dan membentuk konstelasi permasalahan.
(3) oerumusan hipotesis, merupakan jawaban sementara terhadap pertanyaan-pertanyaan yang diajukan, yang materinya merupakan kesimpulan dari kerangka berpikir.
(4) pengujian hipotesis/eksperimen, merupakan pengumpulan fakta-fakta yang relevan dengan hipotesis
(5) penarikan kesimpulan, merupakan penilaian apakah hipotesis yang diajuakn ditolak atau diterima.
Meskipun metode ilmiah telah dikembangkan sejak abad ke-15 dan 16 namun para ahli biologi baru menggunakan setelah Carles Darwin menerbitkan bukunya yang berisi teori evolusi pada tahun 1859, sebelumnya hanya berdasarkan kepercayaan dan filsafat ahli, jarang yang dipelajari berdasarkan pengamatan langsung. Misalnya pada masa Aristoteles diyakini bahwa cacing berasal dari tanah, belut berasal dari lumpur, belatung berasal dari daging, dsb. Darwin telah menyusun teorinya menggunakan metode ilmiah seperti yang telah digunakan para ahli fisika dan kimia, sejak itulah studi tentang biologi menggunakan metode ilmiah sehingga menghasilkan cabang-cabang biologi.

5. Asal-Usul Kehidupan
Awal kehidupan di bumi dipelajari melelui berbagai metode, namun yang paling banyak diakui yaitu dengan cara analisis perbandingan zat radioaktif dengan hasil luruhannya. Dengan metode tersebut, dapat diperkirakan bahwa bumi telah membentuk batuan sejak 5 ribu juta tahun yang laluy. Dan penelitian berbagai batuan ternyata ditemukan batuan yang berumur 3,5 juta tahun dengan terdapat tanda-tanda sisa kehidupan atau fosil. Dengan demikian dapat dipastikan bahwa kehidupan di bumi telah dimulai sejak itu.

Dimana asal-usul kehidupan di bumi? Ada beberapa hipotesis dan teori yang berusaha mengungkap asal-usul kehidupan, diantaranya:
1) Generatio spontanea, bahwa makhluk hidup terbentuk secara spontan dengan sendirinya. Contohnya cacing berasal dari tanah, belut berasal dari lumpur yang keduanya muncul dengan sendirinya. Faham tersebut dikenal sebagai ABIOGENESIS (makhluk hidup berasal dari benda mati) tokohnya Aristoteles.
2) Cosmozoa, bahwa makhluk hidup berasal dari luar bumi (planet lain). Benda hidup yang datang itu mungkin berbentuk spora aktif yang jatuh ke bumi lalu berkembang biak.
3) Omne vivum ex ovo (makhluk hidup berasal dari telur) oleh Fransisco Redi (1626-1697) bahwa ulat pada bangkai tikus berasal dari telur
4) Omne ovo ex vivo (telur berasal dari makhluk hidup) oleh Lazzaro Spallanzani (1729-1799) bahwa mikroorganisme yang mencemari kaldu dapat membusukkan kaldu, tetapi jika kaldu ditutup rapat setelah mendidih, maka tidak terjadi pembusukan. Membuktikan bahwa adanya telur harus ada kehidupan sebelumnya.
5) Omne vivum ex vivo (makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumbya) oleh Louis Pasteur (1822-1895)
6) Teori Urey, oleh Harold Urey (1893) bahwa atmosfer pada mulanya kaya akan gas-gas metana, amoniak, hidrogen, dan air. Dengan adanya aliran listrik/halilintar, maka unsur tersebut bersenyawa dan terbentuklah zat hidup. Zat tersebut berjuta tahun berkembang menjadi berbagai organisme.
7) Teori Stenley Miller, murid Urey yang melanjutkan penelitian Urey dalam skala laboratorium yang membuktikan hipotesis Urey benar bahwa unsur-unsur di alam dengan kilatan listrik dan suhi yang cukup akan membentuk senyawa organik termasuk asam amino, purin, pirimidin, dsb yang semuannya merupakan komponen organisme.

Tingkat Keanekaragaman Hayati

Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada tingkat gen, tingkat jenis, dan tingkat ekosistem yang dijumpai di permukaan bumi.

1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen

Keanekaragaman tingkat gen disebut pula keanekaragaman genotip, yaitu tingkat variasi pada organisme sejenis sebagai akibat interaksi antar gena-gena di dalam genotipnya dengan lingkungan sehingga memunculkan fenomena yang berbeda sekalipun gena-genanya sama. Hal ini terjadi sebagai akibat sifat gena-gena ada yang dominan dan ada yang resesif. Itulah sebabnya, sekalipun gena-gena di dalam genotipnya sama dalam satu keluarga terdapat anggota keluarga yang memiliki ciri atau sifat penampilan yang berbeda dengan anggota lainnya dalam keluarga itu. Penampakan sifat genotif

berinteraksi dengan lingkungannya disebut fenotif. Dengan begitu, akibat adanya sifat dominansi dan resesif gena-gena dalam genotip induk organisme itu, suatu induk akan menghasilkan fenotip yang berbeda pada keturunannya. Keanekaragaman genotip disebut juga plasma nutfah. Individu yang masih alami atau belum termutasi oleh manusia, memiliki kekayaan plasma nutfah yang berharga, karena gena-genanya masih bisa direkayasa lebih lanjut. Keanekaragaman hayati dalam bentuk hutan seisinya merupakan sumber plasma nutfah untuk kesejahteraan hidup manusia di masa kini dan masa datang, sehingga keberadaan hutan di tiap wilayah semestinya dipelihara dan dilestarikan .

Gambar3.1: Bentuk daun Salvinia (A), Ranunculus (B), dan Myriophyllum (C)

dipengaruhi oleh perbedaan kondisi lingkungannya, yaitu antara daun di

atas dengan di bawah permukaan air terjadi perbedaan bentuk.

Keanekaragaman tingkat gen dapat kita pelajari pada pola-pola bentuk daun pada tumbuhan. Pada tumbuhan Dahlia memiliki bentuk daun yang berbeda-beda antara daun semasa kecambah, semasa muda, dan semasa dewasanya atau semasa akan menghasilkan bunga. Pada bagian-bagian bunga, sekalipun memiliki genotip sama pada kelopak, mahkota, benang sari, dan putiknya, kesemuanya memiliki bentuk yang berbeda-beda. Demikian pula bentuk daun Ranunculus aquatalis, Salvinia, dan Myriophyllum adalah berbeda antara daun yang berada di atas permukaan air dengan daun yang berada di bawah permukaan air. Daun yang berada di bawah permukaan air memiliki bentuk serupa akar, tetapi daun yang berada di atas permukaan air memiliki bentuk yang lebih lebar. Hal ini berarti faktor lingkungan mempengaruhi penampakan sifat genotip yang sama pada suatu bagian organisme sejenis di tempat tertentu.

Pada organisme bersel satu seperti bakteri (kokus, basil, vibrio, dan spirilum) mengandung kurang lebih 1.000 gen, apalagi organisme multiseluler memiliki lebih banyak lagi variasi gena-genanya. Satu gena merupakan satu penggal benang DNA dalam ukuran tertentu, dan benang DNA yang amat panjang dapat dikemas menjadi butir-butir kromatin, lalu menjadi nukleosom dan akhirnya terbentuk benang kromosom. Sel semasa interfase, kromosom tidak dapat dilihat dengan mikroskop biasa dan hanya bisa dilihat dengan mikroskop elektron, karena terurai menjadi benang-benang DNA. Dewasa ini pemanfaatan DNA mikroba untuk dicangkokkan kepada tanaman budidaya agar menghasilkan sesuatu zat yang meningkatkan mutu gizi dari produksi tanaman melalui rekayasa genetika adalah banyak dilakukan untuk menciptakan bibit-bibit unggul. Berdasarkan keanekaragaman hayati tingkat gen ini, Indonesia memiliki bank gen atau sumber plasma nutfah yang sangat banyak untuk kesejahteraan hidup manusia. Coba pelajari kembali tentang uraian tentang struktur kromosom di bawah ini.

Kromosom/kromatid terurai menjadi benang kromatin dilihat dengan mikroskop elektron

(sumber: Hamparan Ilmu Time Life “Tubuh Manusia”).

Kromosom (Chromosome) : (Gk. chroma = warna; soma = badan, tubuh) Suatu badan pembawa sifat keturunan yang mewarnai sifat tubuh organisme dan jumlahnya konstan pada setiap jenis organisme. Dalam tiap sel tubuh mengandung 2n kromosom, sedangkan tiap sel kelamin (gamet) hanya mengandung n kromosm (separuh dari jumlah kromosom pada sel badan). Di dalam kromosom terdapat benang-benang DNA (gena-gena) yang dikemas menjadi suatu gulungan pada protein dasar (histon) menjadi benang kromosom. Kromosom hanya dapat dilihat pada masa pembelahan sel, baik pada Mitosis maupun Meiosis. Kromosom tidak dapat dilihat pada sel yang mengalami masa istirahat(interfase), karena ia terurai menjadi benang-benang DNA yang hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron yang pembesarannya sampai satu juta kali.

Untuk jelasnya perhatikan gambar ini.

a. Sepotong benang DNA berbentuk spiral (double helix)

b. Benang-benang DNA digulung pada protein histon menjadi butir-butir kromatin

c. Serabut kromatin dikemas menjadi nukleosom

d. Serabut nukleosom memanjang dipadatkan menjadi benang kromosom berbentuk

huruf X, dengan pentahapan berikut:

1) perluasan serabut nukleosom

2) Pemadatan nukleosom

3) Benang kromosom tahap akhir seperti huruf X

Gambar : Tahap-tahap pengemasan benang DNA menjadi bentuk kromosom.

(Sumber: Albert,B. et all, Molecular Biology of The Cell,1989)

sebagai bukti kromosom yang sama menghasilkan keanekaragaman sel target yang berbeda akibat pengaruh keanekaragaman tingkat gen. Dengan contoh perkembangan jaringan epitel dan jaringan mesenkim di atas, kita dapat memahami bahwa walaupun setiap sel pada jaringan tersebut memiliki kromosom dan genotip yang sama, tetapi fenotipnya berbeda-beda disesuaikan dengan fungsinya masing-masing yang sangat dipengaruhi oleh letak keberadaannya. Misalnya, tangan memiliki permukaan yang berbeda jaringan epitelnya, karena berbeda fungsinya; ada yang berfungsi sebagai alat pemegang sesuatu sehingga harus tebal epitelnya, dan lainnya sebagai alat perasa sehingga harus tipis epitelnya. Demikian pula, epitel pada tenggorokan harus memiliki rambut getar (silia), karena berguna untuk menolak debu atau benda selain udara yang akan masuk ke dalam paru-paru; ingat apa manfaat bersin! Coba kaji epitel yang lainnya, mengapa di lambung harus epitel silindris?

Daftar Pustaka

Jalmo, Tri dan Arwin Achmad. 2002. Biologi Umum. Universitas Lampung. Bandar Lampung

EVALUASI

1. Jelaskan tahap-tahap dalam metode ilmiah!

2. Jelaskan yang dimaksud dengan variabel bebas dan variabel bergayut!

3. Jelaskan peranan biologi dalam bidang farmasi!

4. Apa yang dimaksud dengan sitologi?

5. Sebutkan manfaat biologi dalam berbagai bidang?

KUNCI JAWABAN

1. Merumuskan masalah, melakukan observasi dan pengumpula data, eksperimen, hipotesis, uji ulang eksperimen

2. Variabel bebas adalah variabel yang belum diketahui pengaruhnya

Variabel terikat adalah variabel yang sudah diketahui pengaruhnya

3. Ditemukan sebagai obat – obatan vaksin dan antibiotic

4. Ilmu yang mempelajari susunan dan fungsi bagian-bagian dari sel baik sel hewan maupun sel tumbuhan

5. Bidang kedokteran, bidang pertanian dan bidang farmasi

Category: 1 comments

1 comments:

Unknown said...: kalow perkembangan ilmu pengetahuan di bidang biology periode 1960-2013 ada gak pos yah penting nih.....; April 24, 2013 at 10:30 PM

Welcome to e-Biology's Blog

We Are E Biology Class

Member of Blog