PEMBAHASANA. Biologi Sebagai Ilmu

Di antara makhluk hidup, manusia memiliki derajat lebih tinggi. Ia memiliki sifat “ingin tahu“ yang berasal dari akal budinya. Kemampuan itu tidak dimiliki makhluk hidup lain (seperti hewan dan tumbuhan). Sifat keingintahuan manusia adalah ingin tahu lebih banyak akan segala sesuatu yang ada di lingkungan sekitarnya. Sifat ini mendorong manusia untuk melakukan penelitian. Dengan penelitian tersebut, manusia dapat menjawab ketidaktahuan serta mampu memecahkan permasalahan yang dihadapinya.Seiring dengan perkembangan zaman, sifat keingintahuan manusia semakin berkembang. Hal itu dilakukan dengan cara mempelajari, mengadakan pengamatan dan penyelidikan untuk menambah pengetahuan dan keterampilannya tentang makhluk hidup seperti manusia, hewan, dan tumbuhan serta alam sekitarnya. Ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang makhluk hidup disebut biologi atau ilmu hayat.Biologi merupakan suatu cabang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) atau lebih dikenal dengan istilah sains yang mempelajari objek berupa makhluk hidup dan gejala-gejala yang ditimbulkan. Objek Biologi, antara lain tumbuhan, hewan, dan manusia. Setiap makhluk hidup memunculkan fenomena/gejala kehidupan yang struktural maupun fungsional. Gejala struktural adalah gejala yang terdapat dan melekat pada makhlu hidup, sedangkan gejala fungsional adalah kejadian yang terjadi pada objek atau sebagai akibat dari kehidupan.Karakteristik Biologi terletak pada 3 aspek, yaitu:1. ObjekObjek kajian Biologi meliputi seluruh makhluk hidup yang terbagi menjadi 5 kingdom, yaitu Monera, Protista, Jamur, Tumbuhan, Hewan dan Manusia.

Dunia(Kingdom)

Organisasi Cara Memperoleh Makanan

Ciri-ciri Lain Cakupan

Monera Uniseluler sederhana.

Ada yang autotrof dan ada yang heterotrof.

Prokariotik, reproduksi secara aseksual, ada yang memiliki flagelata dan ada yang tidak.

Archaebacteria dan   Eubacteria

Protista Uniseluler kompleks, terkadang multiseluler dalam bentuk filament atau koloni.

Ada yang heterotrof dan ada yang fotoautotrof.

Eukariota, reproduksinya secara seksual dan aseksual, memiliki flagela dan silia.

Protozoa, ganggang, dan protistamirip jamur.

Jamur (Fungi) Sebagian besar anggotanya multiseluler dan berbentuk filament dengan sel-sel kompleks. Namun, beberapa anggotanya uniseluler.

Heterotrof dengan cara menyerap makanan.

Tidak memiliki flagela, memiliki spora yang berperan dalam reproduksiseksual dan aseksual.

Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota, dan Deuteromycota.

Tumbuhan (Platae)

Multiseluler dengan sel-sel kompleks.

Autotrof, yaitu mampu menyintesis makanannya sendiri dari senyawa organik sederhana menjadi senyawa organik kompleks dengan bantuan sinar matahari (fotosintesis).

Eukariota dengan jaringan yag berkembangbiak, terjadi pergiliran keturunan, dinding sel mengandung selulosa, dan memiliki klorofil.

Tumbuhan lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan berbiji.

Hewan (Animalia) Multiseluler dengan sel-sel kompleks.

Heterotrof, yaitu tidak mampu menyintesis makanannya sendiri. Oerganisme ini memperoleh makanan dari organisme lain.

Eukariota dengan jaringan yag berkembangbiak, umumnya bergerak aktif.

Semua filum hewan mulai dari Porifera sampai dengan Mammalia.

2. Tema/persoalanSejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, obyek biologi juga terus berkembang. Tema atau persoalan-persoalan pada objek kajian Biologi dapat dikelompokkan menjadi 9 tema/persoalan.Biologi sebagai Penemuan (Inquiry),berkaitan dengan konsep biologi yang sekarang dikenal banyak orang yang dihasilkan dari serangkaian penemuandan dilakukan dengan metode ilmiah, contoh: penemuan penisilin oleh Alexander Flemming.Sejarah Perkembangan Biologi,berkaitan dengan perkembangan sejarah Biologi yang sangat berkembang cepat selaras dengan hasil penelitian yang semakin canggih didukung oleh kemajuan teknologi. Pergeseran konsep biologi menunjukkan Biologi sebagai ilmu yang berkembang secara dinamis, contoh: konsep asal-usul kehidupan mulai dari teori Abiogenesis, Biogenesis, Teori Evolusi Kimia, dan terakhir Teori Evolusi Biologi.

Keanekaragaman dan Keseragaman,berkaitan dengan adanya variasi materi dalam gen pada seluruh tingkatan organisasi kehidupan, contoh: adanya perbedaan secara morfologis pada dua anak kembar satu telur (identik).Hubungan Struktur dan Fungsi,berkaitan dengan struktur dan fungsi jaringan serta organ penyusun tubuh makhluk hidup, contoh: bentuk dan struktur alat pernapasan pada ikan berupa insang yang difugsikan untuk berdaptasi di habitat air, sedangkan kelinci struktur alat pernapasan berupa paru-paru yang berfungsi untuk beradaptasi di habitat darat.Genetik dan Kelangsungan Hidup,berkaitan dengan kemampuan gen-gen pengendali aktivitas organisme dalam berdaptasi dengan perubahan lingkungan yang bersifat tidak dapat diprediksi secara teratur untuk menjaga kelestarian jenisnya, contoh: komodo merupakan reptile besar yang masih tetap lestari karena mampu berdaptasi dengan lingkungannya dibandingkan dengan Dinosaurus yang telah punah.Organisme dan Lingkungan,berkaitan dengan interaksi antara makhluk hidup dan lingkungan atau ekosistem dan antarmakhluk hidup dalam rangka menuju keseimbangan dinamis pada kehidupan di bumi, contoh: persoalan rantai makanan dan jarring-jaring makanan di alam bebas.Kelakuan Organisme (Perilaku),berkaitan perilaku makhluk hidup pada waktu-waktu tertentu yang mencakup persoalan lain secara kompleks, contoh: perilaku burung pada masa kawin.Evolusi,berkaitan dengan perubahan makhluk hidup yang berlangsung secara bertahap dan lama meuju tebentuknya spesies baru, contoh: proses evolusi pada kuda.Regulasi dan Homeostasisberkaitan dengan sistem saraf, sistem hormon, dan alat-alat indera manusia, contoh: persolan ketika suhu dingin rambut pada kulit berdiri dan banyak mengeluarkan urine.3. MetodeBiologi 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.Untuk mencari pemecahan atas permasalahan pada makhluk hidup yang bersifa konkret dan dapat dibuktikan kebenarannya, dalam sains dapat ditempuh melalui proses ilmiah. Proses ilmiah dalam Biologi dikenal dengan metode ilmiah. Metode ilmiah adalah suatu prosedur kerja untuk mendapatkan fakta-fakta tentang fenomena kehidupan dan alam. Secara umum, metode ilmiah terdtiri atas lima langkah, yaitu:a. menemukan masalah;b. melakukan observasi;c. menyusun hipotesis;

d. melakukan eksperimen;e. menarik kesimpulan.Biologi sebagai ilmu pengatahuan yang dihasilkan melalui metode ilmiah memiliki ciri-ciri sains, sebagai berikut:a. memiliki objek kajian yang konkret/nyata,b. objektif (dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris dan tidak terdistorsi oleh sifat-sifat subjektivitas),c. universal (kebenarannya berlaku secara umum pada seluruh ruang dan waktu),d. menggunakan cara berpikir logis,e. untuk mengkajinya perlu langkah yang sistematis, danf. hasil kajiannya berupa hukum (terlepas dari perandaian-perandaian karena dihasilkan dari cara berpikir logis).Tema atau persoalan yang dipelajari pada makhluk hidup sebagai objek Biologi dipelajari melalui metode ilmiah dengan menekankan pengembangan keterampilan proses ilmiah (scientific process skill). Keterampilan proses ilmiah dikembangkan mengarah kepada pengembangan keterampilan hidup (life skills).B. Organisasi Kehidupan

Kajian dalam Biologi dipilah-pilah menurut tingkatan organisasi kehidupan, tingkatan tersebut dimulai dari tingkatan molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma. Antartingkatan organisasi kehidupan tersebut saling berhubungan dan masing-masing memiliki karakteristik tertentu.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).1. Organisasi Kehidupan Tingkat MolekulSalah satu ciri paling khas pada organisme adalah tubuhnya tersusun atas molekul organik. Molekul organik adalah molekul yang mengandung atom karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Atom-atom tersebut saling berikatan membentuk molekul. Molekul organik ini terdiri atas empat golongan, yaitu lipid, karbohidrat, protein, dan asam nukleat.a. Lipid, tersusun atas sejumlah besar atom karbon, hidrogen, oksigen, serta kadang kala ditambah nitrogen (N) dan fosfor (P). Di dalam sel terdapat tiga jenis lipid, yaitu

lemak, fosfolipid, dan steroid. Lemak merupakan sumber cadangan energi bagi organisme. Fosfolipid merupakan bagian penting penyusun membrane sel. Steroid, misalnya kolesterol merupakan bahan baku pembuatan garam-garam empedu, vitamin D, serta beberapa hormone (estrogen, progesteron, dan testosterone).b. Karbohidrat, tersusun atas atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Karbohidrat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida atau gula sederhana mengandung tiga sampai tujuh atom karbon. Anggotanya adalah glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Adapun disakarida terdiri atas dua molekul monosakarida. Anggotamya adalah maltosa, sukrosa, dan laktosa. Sementara itu, polisakarida merupakan bentuk polimer panjang dari monosakarida. Contohnya adalah pati dan selulosa.c. Protein, mencapai 50% dari berat kering organisme. Molekul ini tersusun atas atom karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Namun, kadang-kadang disertai atom sulfur (S) dan fosfor. Protein berfungsi sebagai enzim, sumber energi, pengangkutan materi melalui peredaran darah, dan persediaan makanan. Protein juga merupakan bahan untuk perbaikan, pertumbuhan, dan pemeliharaan struktur sel.d. Asam nukleat, berfungsi untuk membawa informasi genetik pada organisme. Ada dua golongan besar asam nukleat, yaitu Dioxibrido Nucleic Acid (DNA) dan Ribo Nucleic Acid (RNA). Kedua asam ini adalah polimer linier yang tidak bercabang dengan nukleotida sebagai monomernya. Satu nukleotida tersusun atas satu gugus fosfat, satu basa nitrogen, dan satu gula berkarbon lima yaitu deoksiribosa atau ribosa.2. Organisasi Kehidupan Tingkat SelAtom-atom yang saling berikatan membentuk molekul, kemudian molekul-molekul organik tersebut bergabung membentuk organel. Organel-organel saling berinteraksi membentuk satu kesatuan kecil dari organisme yang disebut sel.

Sel adalah unit fungsional dan unit struktural terkecil pada tubuh makhluk hidup. Oleh karena itu, sel selalu memperlihatkan ciri-ciri sebagai berikut:a. Sel mampu bereproduksi melalui pembelahan secara mitosis atau meiosis.b. Sel mampu menghasilkan energi untuk kehidupannya melalui respirasi sel di dalam mitokondria. Energi ini berbentuk Adenosin Trifosfat (ATP).c. Sel mampu memberikan respons terhadap rangsangan.d. Sel hewan mampu melakukan pencernaan intraseluler dan pengeluaran (ekskresi).e. Sel mampu tumbuh dan berkembang, bahkan berdiferensiasi. Sel-sel anak hasil pembelahan sel (mitosis) akan tumbuh hingga ukuran tertentu. Selanjutnya, sel-sel tersebut mulai berkembang dan berdiferensiasi.3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan

Organisasi tingkat ini tidak dimiliki oleh organisme uniseluler, tetapi hanya dimiliki oleh organisme multiseluler. Hal ini disebabkan seluruh aktivitas hidup pada organisme uniseluler dilakukan oleh sel itu sendiri. Adapun aktivitas organisme

multiseluler dilakukan oleh banyak sel yang terorganisasi secara teratur dan saling berhubungan.Jaringan pada organisme tingkat tinggi dan manusia dikelompokkan menjadi empat macam, yaitu jaringan epitel, jaringan ikat, jaringan otot, dan jaringan saraf. Sementara itu, jaringan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua macam, yaitu jaringan meristem dan jaringan permanen.Salah satu contoh jaringan pada hewan dan manusia adalah jaringan saraf. Jaringan saraf tersusun atas sel-sel saraf (neuron). Jaringan ini berfungsi untuk mengantarkan impuls. Adapun contoh jaringan pada tumbuhan tingkat tinggi adalah jaringan floem. Jaringan ini terdiri atas sel-sel floem yang bertugas untuk mengedarkan hasil fotosintesis dari dau ke seluruh tubuh tumbuhan.

4. Organisasi Kehidupan Tingkat Organ dan Sistem OrganBerbagai jaringan yang terdapat pada hewan maupun tumbuhan bergabung untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu. Kumpulan beberapa jaringan tersebut dinamakan organ. Contoh organ pada hewan dan manusia adalah usus, jantung, paru-paru, hati, lambung, mata, dan hidung. Sedangkan organ pada tumbuhan tingkat tinggi terdiri atas akar, batang, daun, bunga, dan buah. Setiap organ menjalankan fungsinya sendiri-sendiri. Namun, antara organ yang satu dengan yang lain ternyata saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Misalnya, jantung pada hewan tingkat tinggi membutuhkan energi dan oksigen sebagai bahan bakar untuk memompa darah. Energi tersebut diperoleh dari makanan yang dicerna oleh lambung dan diserap oleh usus, kemudian diangkut oleh darah. Adapun oksigen diperoleh dari paru-paru yang juga diangkut oleh darah.Suatu organ akan bekerja sama dengan organ-organ yang lain untuk menjalankan fungsinya. Hal ini menyebabkan timbulnya pengelompokkan kerja bagi organ-organ yang mempunyai suatu fungsi khusus atau sistem organ. Sistem organ adalah kumpulan organ dengan sistem tertentu untuk melaksanakan fungsi hidup tertentu. Posisi sebagai organ tersebut disesuaikan dengan fungsinya sebagai pembentuk sistem organ tertentu.Sebagai contoh, hati terletak di rongga perut dekat lambung, pankreas, dan usus. Organ-organ tersebut aling berhubungan dan membentuk sistem pencernaan. Adapun paru-paru terletak di rongga dada berhubungan dengan trakea. Trakea berhubungan dengan hidung. Organ-organ ini saling berinteraksi dan berfungsi dalam sistem pernapasan.5. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu dan PopulasiSeluruh sitem organ pada suatu makhluk hidup saling berinteraksi dan saling mempengaruhi sehingga membentuk satu tubuh yang dikenal dengan istilah individu. Individu adalah satu organisme yang tubuhnya tersusun atas berbagai sistem organ yang saling berhubungan. Contoh individu adalah seekor ayam, seekor sapi, seekor kambing, seekor kucing, dan sebatang pohon rambutan. Individu tinggal di suatu

tempat yang disebut habitat. Di habitatnya, individu hidup bersama dengan individu lainnya, baik yang jenisnya samamaupun berbeda. Individu-individu dikatakan sejenis atau satu spesies jika mampu melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil.Sedangkan populasi adalah kumpulan individu sejenis yang secara bersama menempati suatu habitat. Berbagai populasi yang tinggal bersama (intraspesies) maupun antara jenis yang berbeda (antarspesies) membentuk komunitas. Contoh komunitas adalah sepetak sawah, sebuah kolam ikan, sebidang kebun, dan halaman sekolah. Dalam masing-masing contoh tersebut terdapat berbagai macam spesies, baik hewan maupun tumbuhan.6. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekositem dan BiomaEkosistem diartikan sebagai hubungan timbale balik atai interaksi antara orgaisme dengan komponen abiotiknya. Adapun definisi ekosistem yang lebih tepat adalah tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup interaksi antara organisme dan lingkungan tak hidup. Contohnya adalah ekosistem sawah.Komponan biotik adalah komponen yang berupa makhluk hidup (produsen, konsumen, detritivor, dan pengurai). Adapun komponen abiotik adalah komponen yang berupa benda tak hidup (air, tanah, udara, cahaya, matahari, pH, suhu, angin, dan iklim). Antara kedua komponen tersebut saling mempengaruhi satu sama lain. Namun, ada komponen abiotik yang tidak dapat dipengaruhi oleh komponen biotik. Komponen tersebut adalah iklim regional atau iklim suatu tempat di permukaan bumi. Iklim regional ini dapat menetukan jenis bioma.Bioma adalah kumpulan spesies (terutama tumbuhan) yang mendiami tempat tertentu di bumi dan tergantug pad iklim regionalnya. Bioma dicirikan oleh vegetasi tertentu yang dominan dan langsung terlihat jelas di tempat tersebut. Oleh karena itu, bioma umumnya diberi nama berdasarkan tumbuha yang dominan di daerah tersebut. Di permukaan bumi ini, bioma dikelompokkan menjadi tujuh macam, yaitu gurun, padang rumput, sabana, hutan hujan tropis, hutan gugur, taiga, dan tundra. Seluruh bioma tersebut berinteraksi membentuk biosfer.C. Cara Mempelajari BiologiKajian dan persoalan Biologi sangat luas, terbentang mulai dari tingkat molekul hingga bioma. Untuk mempermudah mempelajari kajiannya, Biologi dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu. Setiap cabang ilmu mengkhususkan bahasannya pada objek tertentu saja. Dari tiap cabang ilmu muncul lagi cabang-cabang ilmu yang makin spesifik.Beberapa pembagian cabang-cabang ilmu Biologi adalah sebagai berikut:1. Berdasarkan pada satu objeka. Zoologib. Botanic. Mikologid. Mikrobiologi

e. Virologi2. Berdasarkan pada persoalannyaa. Ekologib. Toksikologic. Taksonomid. Biologi reproduksie. Teratologi3. Berdasarkan pada tingkat organisasi kehidupana. Sitologib. Histologic. Organologid. Biologi populasie. Biologi molekulerf. Genetika populasi4. Biologi terapan untuk meningkatkan kesejahteran manusiaa. Kedokteranb. Gizi dan higienec. Pertaniand. Peternakane. Perikananf. Bioteknologi

Cabang-cabang Biologi beserta objek yang dipelajari adalah sebagai berikut:

Cabang Biologi Objek yang dipelajari

Anatomi Susunan bagian dalam tubuh makhluk hidup

Bakteriologi Bakteri

Botani Tumbuhan

Ekologi Organisme dan lingkungannya

Embriologi Perkembangan makhluk hidup dari telur hingga individu dewasa

Entomologi Serangga

Evolusi Perkembangan makhluk hidup dari sederhana menuju arah yang

sempurna

Fisiologi Segala proses kegiatan yang ada dalam tubuh

Genetika Sifat keturunan atau pewarisan sifat

Higiene Kesehatan dan kebersihan lingkungan

Histologi Jaringan mikroskopis

Holtikultura Seluk beluk tanaman pangan termasuk cara memperoleh bibit unggul

Ichthyologi Ikan

Imunologi Kekebalan

Kriptogamae Seluk beluk tumbuhan yang berspora (tidak berbunga)

Mammalogi Hewan menyusui (Mammalia)

Mikologi Jamur

Mikrobiologi Organisme berukuran mikroskopik

Morfologi Bentuk luar tubuh makhluk hidup

Organologi Organ

Ornitologi Burung (aves)

Paleontologi Makhluk hidup pada masa lampau dilihat dari fosil-fosilnya

Parasitologi Makhluk hidup yang bersifat parasit dan pengaruhnya terhadap tubuh

makhluk hidup

Patologi Penyakit dan pengaruhnya bagi kehidupan organisme

Phanerogamae Tumbuhan berbunga

Sanitasi Pengelolaan kesehatan dan kebersihab lingkungan

Sitologi Fungsi dan susuan sel

Taksonomi Cara penggolongan makhluk hidup sesuai dengan sifat-sifatnya

Teratologi Kecacatan janin dalam kandungan

Virologi Virus

Zoologi Hewan

Biologi sebagai ilmu pengetahuan yang senantiasa berkembang dapat diibaratkan sebagai pohon yang makin tumbuh besar sehingga muncul cabang, anak cabang, ranting, dan seterusnya. Hal ini dikarenakan manusia memiliki rasa keingintahuan yang besar. Selain itu, kemajuan ilmu pengetahuan lainnya, seperti kimia, fisika, dan teknologi menunjang perkembangan biologi.D. Penelitian Ilmiah dalam BiologiPenelitian ilmiah adalah penelitian yang dilakukan secara sistematis dan disertai sikap ilmiah. Sikap ilmiah adalah sikap yang harus dimiliki seorang ilmuwan agas berlaku objektif dan jujur dalam melaksanakan penelitian ilmiah. Beberapa sikap ilmiah yang harus dimiliki oleh seorang ilmuwan adalah sebagai berikut:1. Mampu membedakan fakta dan opini. Fakta adalah sesuatu yang dapat diamati, dirasakan, dan diidentifikasi oleh alat indra. Dengan demikian, fakta bersifat objektif. Artinya, setiap orang akan berpendapat sama terhadap hal yang diamatinya itu. Contoh fakta adalah warna, rasa, bunyi, dan bau. Sementara itu, opini atau pendapat adalah hal-hal yang bersifat penafsiran dan anggapan. Opini bersifat subjektif, artinya setiap orang memiliki pendapat yang berbeda terhadap objek yang diamati tersebut.2. Memiliki rasa ingin tahu. Manusia dengan akal pikirannya selalu ingin tahu kejadian-kejadian yang ada di sekitarnya. Sikap rasa ingin tahu tersebut menjadi pendorong dilakukannya penelitian.3. Jujur dan objektif terhadap fakta. Data yang diperoleh dari penelitian harus didasari oleh fakta. Data-data tidak boleh diubah dan dipengaruhi keinginan pribadi.4. Tekun dan ulet. Penelitian harus dilaksanakan dengan sungguh-sungguh dan rajin. Peneliti tidak mudah putus asa dalam menghadapi berbagai kendala yang muncul pada saat penelitian dan penyusunan laporan ilmiah.5. Kritis. Seorang peneliti tidak mudah percaya pada informasi atau teori yang ada sehingga selalu berusaha untuk membuktikannya. Peneliti harus mencari informasi yang akurat tentang hal-hal yang berkaitan dengan penelitian.

6. Kreatif dan inovatif. Seorang peneliti harus selalu berusaha untuk menghasilkan penemuan-penemuan baru. Usaha-usaha tersebut dapat dilakukan dengan mengembangkan teknik-teknik baru.7. Peduli terhadap lingkungan. Sikap ini sangat penting dan perlu ditanamkan pada siswa karena setinggi apa pun ilmu seseorang tidak akan berarti apa-apa jika tidak bermanfaat bagi lingkungannya.Sikap-sikap ilmiah tersebut di atas sangat penting dimiliki oleh seorang ilmuwan, terutama saat melakukan penelitian. Dalam Biologi, penelitian dilaksanakan dengan metode ilmiah yang sistematis. Langkah-langkah atau tahapan melakukan penelitian dengan menggunakan metode ilmiah adalah sebagai berikut:1. Merumuskan dan Mendefinisikan MasalahDari hasil suatu pengamatan akan timbul suatu permasalahan untuk dirumuskan, kemudian akan diperoleh fakta yang berkaitan dengan masalah yang akan dihadapi. Perumusan masalah merupakan hal penting yang harus dilakukan sebelum melakukan penelitian. Masalah harus didefinisikan secara jelas sehingga diketahui arah penyelesaian masalah. Dengan demikian, penyelesaian masalah akan lebih terarah.Ada tiga cara dalam merumuskan permasalahan yaitu:a. Apakah variabel bebas berpengaruh terhadap variabel terikat objek eksperimen?b. Bagaimana pengaruh variabel bebas terhadap variabel terikat objek eksperimen?c. Apakah ada hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat objek eksperimen?

2. Melakukan Studi Pustaka

Langkah kedua setelah merumuskan masalah adalah melakukan studi pustaka. Studi pustaka dapat dilakukan dengan pergi ke perpustakaan atau mencari tahu dari orang lain yang mempunyai pemahaman mendalam tentang masalah tersebut. Selain itu, informasi juga dapat diperoleh dari jurnal ilmiah, buku, internet, serta hasil penelitian terdahulu, seperti skripsi, tesis, dan disertasi. Hal ini dapat berguna untuk mendapatkan pengetahuan tentang masalah tersebut sehingga dapat disusun hipotesis (dugaan).3. Menyusun HipotesisHipotesis adalah dugaan atau jawaban sementara dari rumusan masalah yang diajukan. Hipotesis digunakan untuk memandu jalan pikiran peneliti ke arah tujuan yang ingin dicapai sehingga hasil yang diinginkan akan tercapai. Hipotesis akan dibuktikan kebenarannya melalui data-data hasil penelitian eksperimen. Penelitian deskriptif dan kualitatif tidak memiliki hipotesis.Hipotesis biasanya menunjukkan perbandingan antara dua variabel atau lebih. Namun, ada juga hipotesis yang menunjukkan perbandingan satu variabel dari dua sampel. Hipotesis dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:a. Hipotesis nol ( ) adalah hipotesis yang menunjukkan tidak adanya hubungan antar

dua variabel.b. Hipotesis alternatif ( ) adalah hipotesis yang menyatakan adanyan hubungan antar dua variabel.4. Melakukan EksperimenEksperimen dilakukan untuk menguji kebenaran hipotesis. Sebelum melaksanakan eksperimen, terlebih dulu harus melakukan perencanaan, yang meliputi hal-hal berikut:

a. Menentukan variabelVariabel adalah faktor-faktor yang ikut menentukan suatu perubahan terhadap objek yang akan diteliti. Ada tiga macam variabel yang umum digunakan, yaitu:i. Variabel bebas, adalah variabel yang dapat diubah-ubah. Nilai variabel bebas ditentukan oleh peneliti.ii. Variabel terikat, adalah variabel yang nilainya dipengaruhi atau ditentukan oleh variabel bebas.iii. Variabel kontrol, adalah variabel yang berfungsi untuk mengetahui ada tidaknya pengaruh perlakuan terhadap parameter yang diujikan. Variabel kontrol dibuat sama dalam suatu penelitian.b. Menentukan populasi dan sampelPopulasi dalam penelitian dapat diartikan sebagai seluruh anggota objek penelitian. Akan tetapi, tidak seluruh anggota populasi diteliti, objek penelitian hanya diwakili oleh sebagian dari anggota populasi. Sebagian dari aggota populasi disebut dengan sampel.c. Menentukan alat dan bahanAlat untuk mengambil data disesuaikan dengan sampel yang akan diteliti dan variabel yang akan diukur. Alat-alat yang digunakandalam penelitian di bidang biologi, antara lain mikroskop, thermometer, dan tabung reaksi.Bahan-bahan yang dipilih harus mudah didapat, harganya murah, paling efisien, dan memberikan hasil yang optimal. Selain itu, peneliti harus mengetahui keterbatasan alat, bahan, dan biaya yang tersedia dalam penelitian karena hal ini dapat mempengaruhi percobaan yang akan dilakukan.d. Menentukan cara kerjaCara kerja merupakan suatu langkah-langkah atau urutan pekerjaan yang dilakukan dalam suatu penelitian. Cara kerja harus disusun secara sistematis agar diperoleh data yang sesuai dengan tujuan penelitian. Dalam menentukan cara kerja, harus mencantumkan jadwal kegiatan, tempat pengambilan data, perlengkapan yang harus dibawa oleh peneliti, dan rancangan analisis data.e. Menetapkan cara menganalisis data dan menyajikan dataData yang diperoleh dari hasil penelitian berupa data mentah. Data tersebut harus dianalisi terlebih dahulu agar lebih mudah diartikan atau ditafsirkan. Data yang telah dianalisis berguna untuk menentukan berlaku atau tidaknya hipotesis diajukan.

Hipotesis diterima jika data tersebut mendukung hipotesis. Sebaliknya, hipotesis ditolak jika data yang telah dianalisis tidak mendukung hipotesis.Analisi data dapat dilakukan secara nonstaristik atau statistik. Analisis nonstatistik umumnya digunakan pada penelitian eksploratif dan penelitian deskriptif. Analisis statistik dapat dilakukan secara sederhana. Analisis statistik sederhana dilakukan dengan mencari nilai rata-rata (mean), nilai tengah (median), dan nilai yang sering muncul (modus).Data yang telah dianalisis kemudian ditamoilkan atau disajikan dalam bentuk yang mudah dipahami orang lain. Angka-angka yang ditampilkan dalam penyajian data berupa nilai rata-rata setiap kelompok perlakuan. Berikut beberapa bentuk penyajian data, yaitu:i. TabelTabel pada umumnya digunakan untuk memaparkan data pada laporan ilmiah. Tabel merupakan bentuk penyajian data yang paling sederhana. Tabel terdiri atas baris dan kolom. Tabel memberikan petunjuk yang jelas mengenai hubungan antarvariabel.ii. DiagramPenyajian dengan diagram mempunyai keuntungan, yaitu peneliti tidak terlalu banyak melihat angka karena tampilan umumnya terlihat secara visual. Penyajian akan lebih menarik lagi jika pandai membentuk diagram dan member warna. Bentuk-bentuk diagram yang sering digunakan adalah sebagai berikut:Diagram garis,merupakan bentuk diagram paling sederhana, berfungsi untuk menunjukkan hubungan antara variabel bebas dan variabel terikat.Terdiri atas dua sumbu, yaitu sumbu X dan sumbu Y. Sumbu X merupakan sumbu horizontal yang sering disebut absis. Sumbu Y merupakan sumbu vertical yang sering disebut ordinat.Diagram batang,Disajikan dalam bentuk balok atau bar.Digram bundar,merupakan diagram berbentuk lingkaran yang terpotong-potong menjadi beberapa bagian. Setiap bagian membentuk segitiga yang memiliki besar sudut tertentu. Besar sudut tersebut dapat diukur dengan menggunakan busur derajat.Demikianlah tahap-tahap yang harus direncanakan sebelum melakukan eksperimen. Setelah menyusun rencana eksperimen, peneliti dapat mulai melakukan eksperimen.5. Mengumpulkan dataData adalah fakta yang diperoleh dari hasil pengamatan dan wawancara. Pengamatan terhadap suatu objek dapat dilakukan secara langsung dengan alat indra atau dengan alat ukur. Pengamatan dengan bantuan alat indra akan mengahasilkan data berupa ciri-ciri objek yang diamati, seperti warna, bau, tekstur, dan bentuk. Data ini disebut data kualitatif. Adapun data hasil pengamatan dengan bantuan alat ukur berupa angka.

Data ini disebut data kuantitatif. Data-data hasil pengamatan tersebut dapat didukung dengan data lain yang diperoleh dengan wawancara.7. Menarik kesimpulanKesimpulan berisi hasil pengamatan terhadap percobaan yang telah dilakukan. Kesimpulan ini harus berkaitan dengan hipotesis. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen.Setelah mempersiapkan hal-hal sebelum melakukan penelitian, kemudian memperoleh hasil penitian, peneliti harus mengomunikasikannya kepada orang lain. Hasil penelitian harus dijelaskan dalam bentuk laporan ilmiah. Laporan ilmiah, antara lain dapat berupa makalah, skripsi, tesis, dan disertasi. Penyusunan laporan ilmiah sangat penting karena tanpa penulisan laporan ilmiah, hasil penelitian hanya berupa barang mati yang hanya bisa dinikmati oleh peneliti. Hal ini berarti penelitian bernilai ilmiah jika hasil penelitian tersebut ditulis atau dipublikasikan sehingga orang lain mengetahui penelitian yang telah dilakukan dan temuan-temuan yang telah diperoleh.Laporan ilmiah berfungsi sebagai media komunikasi antara peneliti dengan pembaca atara antara peneliti dengan instansi yang akan menggunakan hasil penelitian tersebut. Laporan ilmiah juga dapat dijadikan sebagai dokumentasi hasil penelitian.Laporan ilmiah harus berisi hal-hal yang berkaitan dengan penelitian yang telah dilakukan. Penyusunan laporan ilmiah harus dilakukan sebaik-baiknya dan disusun secara sistematis. Penulisannya menggunakan kosakata ilmiah dan bahasa baku. Bahasa yang digunakan, gaya bahasa yang dipakai, dan istilah-istilah yang dipilih harus dapat dipahami oleh pembaca. Berikut unsur-unsur yang harus ada dalam laporan ilmiah, yaitu:1. JudulJudul merupakan kalimat yang menggambarkan isi dan maksud laporan secara ringkas. Kata-kata yang digunakan dalam judul harus tepat. Judul harus singkat, artinya tidak terlalu panjang dan tidak boleh dari 20 kata. Judul juga harus spesifik, artinya kalimat judl harus mencantumjan variabel yang digunakan dalam penelitian.2. Kata pengantarKata pengantar atau prakata merupakan rangkaian kata-kata pendahuluan yang memuat ungkapan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya laporan serta ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan laporan.3. Daftar isiDaftar isi berfungsi sebagai petunjuk bagi pembaca agar dapat mengetahui bagian-bagian dari laporan ilmiah. Daftar isi terdiri atas judul dari tiap-tiap bab dan subbab. Selain itu, daftar isi memuat nomor halaman dari tiap-tiap bagian tersebut.4. PendahuluanPendahuluan merupakan bab pertama dari suatu laporan ilmiah. Pendahuluan terdiri atas beberapa bagian, antara lain latar brlakang dilakukannya penelitian, tujuan

penelitian, rumusan masalah, dan manfaat penelitian.5. Tinjauan pustakaTinjauan pustala terdiri atas landasan teori dan hipotesisi. Landasan teori berisi teori-teori yang berkaitan dengan masalah-masalah yag akan diteliti. Landasan teori tersebut dapat bersal dari hasil-hasil penelitian terdahulu (skripsi, tesis, dan disertasi), jurnal, artikel ilmiah, atau buku-buku referensi.6. Metode penelitianMetode penelitian berisi penjelasan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pelaksanaan penelitian, misalnya tempat dan waktu pelaksanaan penelitian, alat dan bahan yang digunakan, cara kerja, analisis data, dan jadwal penelitian.7. Hasil dan pembahasanUnsur ini berisi data-data hasil penelitian dan ulasan serta pendapat peneliti tentang data tersebut. Data-data hasil penelitian merupakan data yang sudah diolah dan disajikan dalam bentuk lain diagram, table, atau gambar. Hal ini dilakukan agar data dapat dibaca dan dipahami oleh pembaca dengan mudah. Pembahasan dilakukan dengan membandingkan data hasil penelitian dengan teori yang telah diuraikan pasa landasan teori.8. Kesimpulan dan saranKesimpulan merupakan jawaban daru rumusan masalah. Kesimpulan yang dibuat harus mengacu pada data-data hasil penelitian. Adapun saran berisi pernyataan yang dapat mendorong peneliti lain untuk melakukan penelitian serupa sehingga hasil penelitian yang telah dilakukan menjadi lebih sempurna.9. AbstrakAbstrak berfungsi untuk menyampaikan isi laporan secara singkat. Abstrak ditulis dalam bentuk yang mudah dimengerti oleh pembaca. Bahasa yang digunakan harus mudah dipahami karena abstrak lebih banyak ditujukan pada masyarakat umum. Adapun hal-hal yang harus ditulis dalam abstrak adalah masalah dan metode penelitian, hasil penelitian, dan kesimpulan.10. Daftar pustakaDaftar pustaka berisi semua sumber yang dijadikan sebagai acuan dalam penyusunan laporan ilmiah. Daftar pustaka disusun menurut abjad dan diletakkan pada bagian akhir dari laporan ilmiah. Hal-hal yang dicantumkan dalam daftar pustaka meliputi nama pengarang, tahun penerbitan, judul buku, kota penerbit, dan nama penerbit.Contoh:Brotowidjoyo, M.D. 1994. Zoologi Dasar. Jakarta: ErlanggaE. Pemanfaatan Biologi bagi Manusia dan Lingkungan

Sebagai ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk kehidupan, manfaat biologi dalam meningkatkan kesejahteraan manusia tidak perlu diragukan lagi. Berdasarkan ilmu murni biologi, telah dikembangkan berbagai ilmu terapan yang telah memajukan dunia kedokteran, industry, pertanian, peternakan, dan perikanan.

1. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang KesehatanOrang zaman dahulu berpikiran bahwa penyakit yag diderita oleh seseorang disebabkan oleh gangguan makhluk halus, seperti setan dan jin sehingga mereka pergi ke dukun, pendeta, ulama, atau ahli sihir. Mereka tidak berpikir kalau ada suatu benda hidup yang sangat kecil yang mampu menyebabkan penyakit tersebut. Akan tetapi, berkat kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang kedokteran, orang terus mengadakan penelitian untuk mencari dan menyelidiki penyebab suatu penyakit. Akhirnya orang tahu bahwa penyakit disebabkan oleh kuamn, bukan karena gangguan setan atau jin.Perkembangan yang makin pesat di bidang kedokteran tidak lepas dari kemajuan ilmu-ilmu lain yang mendukungnya, terutama biologi. Cabang-cabang biologi, seperti mikrobiologi, sitologi, imunologi, histologi, fisiologi, dan anatomi sangat menunjang upaya pencegahan dan pengobatan suatu penyakit. Berbagai penyakit yang menjadi misteri selama ini, misalnya tumor, jantung, ginjal, dan kanker sudah ditemukan cara penyembuhannya. Bahkan, pada saat ini sudah asa teknik untuk menangani kelainan organ, seperti kelainan jantung, kelainan ginjal, dan penyambungan jari yang putus melalui transplantasi organ.2. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang PertanianBiologi mempunyai peranan dalam bidang pertanian, antara lain penemuan bibit unggul dan pemberantasan hama. Bibit unggul adalah bibit yang cepat menghasilkan buah, berumur pendek, dan tahan terhadap hama serta penyakit. Penemuan bibit unggul dapat terjadi melalui seleksi, persilangan, mutasi pada tanaman, atau kultur jaringan. Contohnya, mutasi dengan cara radiasi pada tanaman semangka akan menghasilkan buah semangka tanpa biji.Contoh penerapan biologi untuk pemberantasan hama adalah meradiasi serangga jantan sehingga serangga jantan tersebut menjadi mandul. Apabila serangga jantan tersebut dilepaskan ke habitat semula maka serangga jantan ini tidak dapat membuahi serangga betina sehingga populasi hama serangga dapat ditekan. Kemajuan tersebut didukung oleh cabang-cabang biologi, seperti fisiologi, anatomi, dan genetika.3. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang PeternakanPeningkatan jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan masyarakat akan protein hewani makin bertambah. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk menemukan hewan varietas unggul untuk mengatasi masalah-masalh tersebut. Berbagai usaha dilakukan, seperti seleksi buatan dan persilangan sehingga diperoleh hewan yang memiliki sifat unggul dalam menghasilkan protein. Sifat-sifat tersebut, antara lain banyak menghasilkan daging, cepat menghasilkan telur, dan banyak menghasilkan susu.

Contoh jenis hewan varietas unggul adalah sapi Friest Holland, sapi Holstein, dan sapi Gertrudis. Selain untuk memenuhi kebutuhan akan protein hewani, hewan varietas unggul digunakan untuk memenuhi kebutuhan estetis (keindahan). Adapun ciri-ciri hewan varietas unggul dalam hal keindahan, antara lain memiliki warna rambut atau bulu yang menarik, suara atau kicauan yang merdu, dan bentuk tubuh yang unik. Kemajuan yang dicapai dalam bidang peternakan tersebut tidak lepas dari penerapan cabang-cabang biologi, terutama taksonomi, zoology, anatomi, embriologi, genetika, fisiologi, dan ekologi.4. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Obat-obatanPerkembangan mikrobiologi menyebabkan pengetahuan mengenai struktur dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba makin bertambah. Hal ini mendorong perkembangan industri obat-obatan. Misalnya, Eschericia coli dimanfaatkan untuk pembuatan insulin melalui metabolisme gula darah dalam tubuh manusia. Penderita diabetes mellitus mengalami gangguan pembentukan insulin sehingga kadar insulin dalam darahnya menurun. Untuk mengatasi gangguan ini, penderita diabetes mellitus membutuhkan insulin. Oleh karena itu, rekayasa genetika dalam pembuatan insulin sangat membantu para penderita diabetes mellitus.Contoh perkembangan dalam industri obat-obatan lainnya adalah pada industri pembuatan antibiotik dan vaksin. Macam-macam antibiotik yang sudah berhasil dibuat, antara lain penisilin yang dihasilkan dari jamur Penicillium, sefalosporin yang dihasilkan oleh jamur Cephalosporium dan streptomisin yang dihasilkan oleh jamur Streptomyces grisseus.5. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Industri Makanan, Minuman, dan TekstilPada zaman dahulu, manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kehidupannya. Misalnya, hewan hanya diambil telur, daging, atau susunya. Begitu pula dengan tumbuhan. Misalnya, buah-buahan langsung dipetik untuk dimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Namun, pada saat ini manusia telah berhasil mengolah bagian tubuh hewan atau tumbuhan tersebut menjadi bahan baku industri. Hal ini disebabkan oleh perkembangan cabang-cabang biologi, khususnya zoologi, botani, taksonomi, biokimia, mikrobiologi, dan bioteknologi.Beberapa contoh pemanfaatan biologi dalam bidang industri, antara lain:a. Penemuan kandungan gula yang cukup tinggi pada batang tebu menyebabkan berkembangnya pabrik pengolahan tebu menjadi gula.b. Peningkatan kebutuhan bahan baku serat merupakan salah satu masalah yang muncul pada industri tekstil. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk menemukan

jenis bahan baku serat yang baru. Para ilmuwan telah menemukan bahwa bahan baku serat tersebut dapat berasal dari bulu unggas, tumbuhan kem (Eleocharis dulcis), tumbuhan mul (Calamus sp.), tanaman pisang (Musa textilis), dan rosella.c. Bakteri tertentu dapat dimanfaatkan dalam industri pembuatan yoghurt. Selain dalam pembuatan yoghurt, contoh pemanfaatan mikrobiologi dalam industri makanan adalah industri kecap, tempe, oncom, keju, roti, nata de coco, dan minuman anggur.

DAFTAR PUSTAKAEkhsan R, M. & Heru L.H. 2007. Biologi untuk SMA dan MA kelas X. Jakarta: SatubukuSapto Hartono, R.R. dkk. 2007. Biologi SMA/MA Kelas X. Jakarta: Grasindo