Biologi Sebagai Sains
oleh
M.Husni Mubarok
12/329801/BI/08833
Biologi Umum
Fakultas Biologi
Universitas Gadjah Mada Yogyakarta
2011
Pendahuluan
Sebagai mahluk yang mempunyai akal, manusia dari waktu ke waktu terus berpikir dan berkembang. Manusia merupakan mahluk yang unik karena akal budinya dan kemauannya yang kuat. Manusia yang mempunyai rasa ingin tahu terhadap rahasia alam mencoba menjawab dengan menggunakan pengamatan dan pengalaman, meski sering kali tidak mendapat jawaban yang memuaskan.
Manusia kuno memuaskan akal mereka dengan membuat jawaban sendiri, contohnya mereka menganggap bahwa pelangi adalah selendang bidadari. Muncullah mitos sebagai perpaduan antara pengalaman dan kepercayaan. Mitos dapat diterima karena keterbatasan penginderaan, penalaran, dan hasrat keingintahuan yang harus dipenuhi, tetapi seiring dengan kemajuan zaman lahirlah ilmu pengetahuan dan metode ilmiah.
Panca indera akan memberikan tanggapan terhadap semua rangsangan dimana tanggapan itu menjadi sebuah pengalaman. Pengalaman adalah salah satu cara tebentuknya pengetahuan, yakni kumpulan fakta-fakta. Pengalaman akan terus bertambah seiring berkembangnya manusia dan mewariskan kepada generasi-generasi berikutnya.
Apa Itu Sains ?
Kata sains (science) berasal dari kata kerja Latin yang berarti ‘mengetahui’. Sains adalah cara mengetahui alam. Sains atau ilmu alam adalah ilmu yang objeknya merupakan benda-benda alam dengan hukum-hukum alam pasti dan umum. Sains berdasarkan fenomena yang dapat diamati baik secara alamiah maupun yang dibuat sendiri (artificial), fenomena ttersebaut dapat diobservasikan dengan menggunakan alat indera atau perpanjangan indera. Di jantung sains terdapat penelitian, pencarian informasi, dan penjelasan. Penelitian menggerakkan analisis yang membantu kita memahami kesatuan dan keanekaragaman kehidupan. Metode sains juga telah menolong kita untuk mengerti dan mengontrol banyak aspek dari kehidupan kita.
Dalam arti sempit sains adalah disiplin ilmu yang terdiri dari physical sciences (ilmu fisik) dan life sciences (ilmu biologi). Yang termasuk physical sciences adalah ilmu-ilmu astronomi, kimia, geologi, mineralogi, meteorology, dan fisika, sedangkan life science meliputi biologi (anatomi, fisiologi, zoology, sitologi, embriologi, mikrobiologi).
Sains Penemuan
Mendeskripsikan struktur-struktur dan proses-proses alami seakurat mungkin melalui pengamatan yang saksama dan analisis data. Pengamatan adalah penggunaan indra untuk mengumpulkan informasi. Hasil pengamatan yang tercatat disebut data. Data bisa bersifat kuantitatif atau kualitatif.
Sains Berdasarkan Hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara atau prediksi untuk suatu pertanyaan yang disusun dengan baik. Hipotesis biasanya merupakan tebakan yang tidak sembarangan, didasarkan pada pengalaman dan data yang tersedia dari sains penemuan.
Ciri-ciri Sains
Dikarenakan sains merupakan ilmu, kita perlu mengetahui memiliki beberapa ciri dari ilmu adalah sebagai berikut :
1. Sesuatu ilmu didasarkan kepada pemikiran yang sehat, atau pemikiran ilmiah.
2. Sesuatu ilmu adalah sistematis, artinya tidak acak-acakan, kesistematisan mutlak bagi kemajuan ilmu (sains).
3. Suatu ilmu pengetahuan adalah logos, artinya berdasarkan logika, yaitu suatu cara dan kemampuan berpikir menurut beberapa aksioma dan dalil-dalil atau kaidah yang benar.
4. Suatu ilmu pengetahuan haruslah cukup dibuktikan kebenarannya oleh lebih dari satu pengalaman.
5. Suatu ilmu haruslah objektif, artinya berdasarkan nilai-nilai keilmiahan dan kebenaran, tidak memihak, dan dasar yang pokok yaitu fenomena.
6. Suatu sains haruslah kritis, untuk kemajuan sains itu sendiri sifat kritis harus dimiliki oleh ilmuwan, yaitu selalu mempertanyakan konsep, dan tidak menerima sesuatu begitu saja.
Aspek-aspek Sains
Sains dapat dilihat dalam tiga aspek, yaitu :
1. Aspek tujuan
Sains adalah sebagai alat untuk mengeksplor alam dan memberi sumbangan kepada kesejahteraan manusia. Sebagai contoh, sains menghasilkan berbagai penemuan di bidang kesehatan dan pangan.
2. Aspek pengetahuan
Sistematik dan tangguh dalam arti merupakan suatu hasil atau kesimpulan yang didapat dari berbagai peristiwa.
3. Aspek metode
Metode sains merupakan suatu perangkat aturan-aturan untuk memecahkan masalah, mendapatkan hukum-hukum ataupun teori-teori dari objek yang diamati.
Sains dan Nonsains
Perbedaan antara sains dan nonsains sering didasarkan pada asumsi dan metode yang digunakan untuk mengumpulkan dan mengatur informasi, serta yang paling penting, pengujian asumsi-asumsi. Orang-orang sains terus mengambil tantangan dan tes prinsip-prinsip dan berasumsi untuk menentukan hubungan sebab-akibat, sedangkan orang-orang nonsains mungkin tidak percaya bahwa ini penting untuk dipelajari.
Sekali kita mengerti metode sains, kita tidak akan mengalami masalah dalam menghadapi astronomi, kimia, fisika, dan biologi sebagai sains. Tetapi bagaimana dengan ekonomi sosiologi, antropologi, sejarah, dan filsafat? Beberapa hal memang diluar sains dan tidak bisa didekati dengan metode sains.
Keterbatasan Sains
Metode sains bisa diaplikasikan pada pertanyaan-pertanyaan jika mempunyai basis yang faktual. Pertanyaan mengenai moral, nilai keadilan, isu sosial, dan adat istiadat tidak bisa dijawab dengan menggunakan metode sains. Penelitian merupakan cara yang hebat untuk mempelajari alam, namun ada keterbatasan yg muncul akibat persyaratan sains bahwa hipotesis harus bisa diuji dan difalsifikasi, serta bahwa hasil pengamatandan percobaan harus bisa diulangi.
Sains juga dibatasi oleh kemampuan manusia untuk mencoba memahami kehidupan alam. Manusia tidak selalu mendapat konklusi yang benar karena informasi. Jika muncul informasi baru, cara berpikir dahulu yang salah harus diubah atau dihilangkan. Untuk contoh, dahulu kala manusia berpikir bahwa matahari lah yang mengelilingi bumi karena mereka tidak bisa merasakan bumi bergerak.
Biologi Sebagai Sains
Biologi berasal dari kata bios (hidup) dan logos (ilmu). Bisa diartikan juga sebagai ilmu yang mempelajari organisme hidup serta bagaimana mereka bertinteraksi dengan sekitarnya. Karena banyak hal mengenai kehidupan, terdapat banyak sekali bidang studi di biologi, seperti kedokteran, biokimia, taksonomi tumbuhan, ethologi, dll.
Biologi adalah ilmu yang mempelajari organisme hidup. Adapun ciri organisme hidup antara lain :
1. Tingkat organisasi tinggi
2. Transformasi energi
3. Reproduksi
4. Tumbuh dan berkembang
5. Iritabilitas
6. Adaptasi
7. Homeostasis
Berbagai Tema Menghubungkan Konsep-konsep Biologi
o Pada setiap tingkat dalam jenjang biologis muncul sifat-sifat baru
Ilmu hayati membentang dari skala mikroskopik molekul dan sel hingga skala global berupa keseluruhan planet Bumi. Kita dapat membagi kisaran yang sangat luas ini ke dalam tingkat-tingkat organisasi biologis yang berbeda.
1. Biosfer
Biosfer mencakup sebagian besar wilayah daratan,
sebagian besar badan air, dan atmosfer sampai ketinggian
beberapa kilometer.
2. Ekosistem
Ekosistem terdiri dari semua mahluk hidup di daerah tertentu, bersama semua komponen abiotik
(tak—hidup) dalam lingkunganyang berinteraksi
dengan mahluk hidup, misalnya tanah, air, gas-gas di
atmosfer, dan cahaya. Padang rumput, gurun, tundra,
taiga, hutan gugur, dan hutan hujan tropik merupakan
contoh dari ekosistem.
3. Komunitas
Seluruh oerganisme yang menghuni suatu ekosistem
tertentu disebut komunitas. Komunitas ini mencakup
banyak jenis tumbuhan, berbagai ragam hewan, berbagai macam fungi, serta beraneka ragam mikroorganisme.
Masing-masing bentuk kehidupan ini disebut spesies.
1. Populasi
Suatu populasi terdiri dari semua individu
dari suatu spesies yang hidup dalam
batas-batas daerah tertentu.
2. Organisme
Mahluk hidup individual disebut organisme.
Seperti kijang, harimau, katak, dll.
3. Organ dan sistem organ
Otak merupakan satu contoh organ. Organ melaksanakan
fungsi tertentu dalam tubuh. Organ-organ manusia ini
terorganisasi menjadi sistem organ yang bekerja sama
melaksanakan suatu fungsi yang spesifik. Misalnya
sistem pernapasan mencakup organ-organ seperti
tenggorokan, bronkus, dan paru-paru.
4. Jaringan
Setiap jenis jaringan adalah sekelompok sel yang mirip.
Jaringan inilah yang membentuk organ.
5. Sel
Sel adalah unit fundamental bagi struktur dan fungsi
kehidupan. Tubuh manusia terdiri dari triliunan sel
mikroskopik dari berbagai jenis, misalnya jaringan otot
terdiri dari berkas-berkas sel otot. Lebar setiap sel kira-
kira hanya 25 mikrometer.
6. Organel
Organel adalah berbagai komponen fungsional yang
menyusun sel, misalnya kloropas.
7. Molekul
Molekul adalah struktur kimia yang terdiri dari dua atau
lebih unit kimia kecil yang disebut atom.
o Organisme berinteraksi dengan lingkungannya, saling bertukar materi dan energi
o Struktur dan fungsi berkorelasi pada semua tingkat organisasi biologis
Pada biologi, tema ini menjadi panduan bagi anatomi kehidupan pada semua tingkat strukturalnya. Contohnya sayap seekor burung memiliki bentuk yang efisien secara aerodinamis, bentuk daun yang tipis dan pipih memaksimalkan banyaknya cahaya matahari yang dapat ditangkap kloroplas.
o Sel adalah unit dasar bagi struktur dan fungsi organisme
Sel melakukan semua aktivitas yang dibutuhkan agar tetap hidup. Semua aktivitas organisme didasarkan pada aktivitas sel. Contohnya ketika kita melakukan pergerakan mata saat membaca, aktivitas sel otot dan sel saraf lah yang mendasarinya.
o Kelanjutan kehidupan didasarkan pada informasi terwariskan dalam bentuk DNA
Di dalam sel terdapt kromosom yang mengandung hampir semua materi genetik sel, yaitu DNA (deoxyribonucleic acid, asam deoksiribonukleat). Setiap orang memulai kehidupan sebagai satu sel tunggal yang memperoleh DNA yang diwarisi oleh kedua orangtua. DNA mengontrol perkembangan dan pemeliharaan keseluruhan organisme. DNA berperan sebagai database sentral.
o Sistem biologis diregulasi oleh mekanisme umpan-balik
Hukum penawaran dan permintaan berlaku dalam berbagai sistem biologis. Contohnya ketika sel-sel otot membutuhkan banyak energi ketika berolahraga, sel-sel tersebut akan meningkatkan konsumsi molekul gula yang menyediakan bahan bakar. Sebaliknya, ketika beristirahat, sekumpulan reaksi kimia yang berbeda mengubah gula yang berlebih menjadi molekul simpanan. Umpan-balik adalah motif regulasi yang umum pada semua tingkat kehidupan, dari tingkat molekular sampai ekosistem dan biosfer.
o Evolusi adalah penyebab kesatuan dan keanekaragaman kehidupan.
Evolusi adalah tema inti dalam biologi. Kehidupan kita telah berevolusi miliaran tahun sehingga menghasilkan keanekaragaman organisme yang sangat beragam di masa lalu maupun di masa kini. Namun bersama keanekaragaman itu, kita dapat menemukan banyak kemiripan. Penjelasan ilmiah mengenai kesatuan dan keanekaragaman ini, kesesuaian organisme dengan lingkungannya adalah evolusi.
Keanekaragaman adalah watak kehidupan. Ahli biologi sejauh ini telah mengidentifikasi dan menamai sekitar 1,8 juta spesies. Setiap tahun para peneliti mengidentifikasi ribuan spesies baru. Keragaman kehidupan yang luar biasa menjadikan ruang lingkup biologi menjadi amat luas.
Manfaat Ilmu Biologi
Biologi telah bertanggung jawab dalam kemajuan di bidang produksi pangan, kesehatan, dll. Sebagai contoh, dengan ilmu biologi, ayam lebih banyak bertelur, sapi perah menghasilkan lebih banyak susu, dan sapi pedaging tumbuh lebih cepat. Pemahaman bagaimana tubuh manusia bekerja menghasilkan penemuan yang bisa mengontrol penyakit seperti diabetes, tekanan darah tinggi, dan beberapa jenis kanker. Inovasi-inovasi dalam biologi meningkatkan standar hidup kita.
Selama biologi sebagai sains menjadi ilmu yang utama untuk kemajuan, banyak masalah yang bisa terpecahkan. Sebagai contoh, ilmuwan mencari cara untuk mengontrol populasi manusia. Kemudian dalam beberapa tahun kedepan mungkin menemukan pengetahuan lebih dalam mengenai hubungan antara informasi genetik, karena penyakit seperti Alzheimer, stroke, dan kanker disebabkan oleh karakteristik keturunan.
Hal lain yang akan menjadi pusat perhatian beberapa tahun kedepan adalah ekologi. Iklim telah berubah, pengrusakan alam karena kebutuhan manusia setiap waktunya meningkat dan polusi pun masih memberikan masalah. Usaha yang perlu dilakukan antara lain adalah memajukan teknologi dan meningkatkan pemahaman kita atas bagaimana segala hal di alam ini bekerja.
Itu semua menjadi bagian dalam sains untuk mempelajari apa yang terjadi dalam suatu situasi dengan mengumpulkan fakta-fakta secara objektif. Biologi juga sebagai peran untuk mengidentifikasi hubungan sebab-akibat dan meningkatkan kualitas penggunaan lingkungan untuk semua bentuk kehidupan.
Daftar Pustaka
Campbell, Neil A., Reece, Jane B, 2010, Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1, Jakarta : Penerbit Erlangga.
Enger, Eldon D., Ross, Frederick C, 2000, Concepts In Biology Ninth Edition, United State of America : The Mcgraw-Hill Companies.
0 Comments
