MODUL RUANG LINGKUP BIOLOGI

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

RUANG LINGKUP

BIOLOGI

1


Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

1. Memahami hakikat

Biologi sebagai

ilmu

1.1Mengidentifikasi ruang

lingkup biologi

1.2Mendeskripsikan objek dan

permasalah biologi pada

berbagai tingkat

organisasi kehidupan

(molekul, sel, jaringan,

organ, individu, populasi,

ekosistem dan bioma)

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini, siswa diharapkan

dapat:

Mendeskripsikan objek-objek dan persoalan

2


biologi pada tingkat molekul, sel, jaringan,

organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma.

Mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut

objek dan persoalan yang dikaji.

Menganalisis manfaat biologi bagi manusia dan

lingkungannya.

Melakukan tahapan kerja ilmiah.

Daftar Isi

Cover..................................................

.......................................................

......... 1

Indikator

pembelajaran ..........................................

............................................ 2

Daftar

isi ...................................................

.......................................................

.. 3

3

Modul pembelajaran Ruang Lingkup BiologiPeta

konsep ................................................

.......................................................

. 4

A. Karakteristik Ilmu Biologi

1. Ruang Lingkup

Biologi..........................................

............................... 5

2. Ciri-ciri Biologi sebagai Ilmu

Pengetahuan......................................

.... 83. Pemecahan Masalah Biologi Dengan Metoda

Ilmiah..................................... 9

B. Contoh Pemecahan Masalah Biologi secara Ilmiah

1. Sikap Ilmiah dalam Kerja

Ilmiah................................................

..................... 11

2. Objek Dan Permasalahan Biologi Pada Berbagai Tingkat

Organisasi

Kehidupan.............................................

......................................................

.... 13

C. Cabang-Cabang Biologi Dan Pemanfaatannya Bagi

Manusia Serta Lingkungannya

1. Manfaat Biologi Damal Bidang

Pertanian ............................................

........ 24

4


2. Manfaat Biologi Dalam Bidang

Kedokteran ...........................................

..... 24

3. Manfaat Biologi Dalam Bidang

Industri..............................................

.......... 26

Latihan ....................................................

............................................................

..........27

PETA KONSEP RUANG LINGKUP BIOLOGI

5

Hakikat Biologi


Memiliki dikembangkan

memiliki memiliki

6

Ciri-CiriIlmu

Objek Cabang-CabangIlmu

Metode


1. Karakteristik Ilmu Biologi

A. Ruang lingkup biologi

Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup.

Biologi mempelajari makhluk hidup dan segala aspek

yang menyertainya, mulai dari proses biokimia,di

dalam sel sampai pada tingkatan ekosistem. Bahkan

hingga ke perubahan iklim global.

Biologi berasal dari dua kata bahasa Yunani,

yaitu ‘bios’ dan ‘logos’ yang artinya ‘hidup’ dan

‘ilmu’. Jadi secara sederhana Biologi dapat diartikan

sebagai ilmu tentang hidup. Pengertian ini kemudian

berkembang dan disempurnakan sehingga mencakup

seluruh objek atau kajiannya yang sangat luas.

Definisi Biologi yang

lebih lengkap tersebut

adalah sebagai

berikut; Biologi

adalah ilmu tentang

makhluk hidup dan

gejala kehidupan.

Pada awal perkembangannya, ahli biologi banyak

mempelajari, tingkatan organisme. Tentu kalian masih

ingat apa yamg dilakukan oleh Antony Van Leuwenhoek

dan Carolus Linneus. Leuwenhoek banyak mempelajari

organisme mikroskopis setelah ia menemukan mikroskop.

7


Sejak itu manusia menyadari bahwa dilingkungan

terdapat berbagai macamorganisme yang tak nampak oleh

mata. Carolus Linneus mencetuskan sistem penamaan

spesies dan penamaan berbagai macam tumbuhan.

Gambar 1: Antony Van Leuwenhoek adalah seorang penemu

mikroskop pertama kali.

(sumber internet: http:// www. google.)

Karakteristik ilmu biologi ditentukan oleh objek

yang dipelajari dan permasalah yang dikaji. Objek

yang dipelajari dalam ilmu biologi adalah makhluk

hidup. Makhluk hidup memiliki karakteristik

tersendiri jika dibandingkan dengan objek sains

lainnya. Berikut ini adalah karakteristik dasar

makhluk hidup.

a. Membutuhkan nutrisi

Setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi.

Bentuknya berbeda-beda tegantung pada jenis mkhluk

hidup. Tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat

organik, sedangkan jamur, protozoa, invertebrata, dan

manusia memerlukan zat anorganik. Proses fotosintesis

hanya terjadi pada tumbuhan. oleh karena itulah semua

makhluk hidup yang tidak mampu berfotosintesis,

misalnya jamur dan hewan, sangat tergantung pada

tumbuhan untuk mendapatkan makanan (zat organik).

8


Nutrien yang di konsumsi makhluk hidup digunakan

antara lain untuk pertumbuhan, reproduksi, dan sumber

energi. (Syamsuri, 2007:3)

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 2: Ciri:ciri makhluk hidup: (a) makhluk hidup

dapat bergerak, berkeringat, melakukan metabolisme,

disusun oleh sel. (b) makhluk hidup bereproduksi untuk

melestarikan jenisnya, mengalami tumbuh dan berkembang.

(c) makhluk hidup membutuhkan nutrisi untuk hidup. (d)

makhluk hidup mampu beradaptasi dengan lingkungannya.

(sumber internet: http//;gogle.com)

9


a. Makhluk hidup disusun oleh sel

Setiap makhluk hidup terdiri dari satu sel

(uniseluler) atau banyak sel (multiseluler).

Setiap sel itu dilindungi oleh membran yang

memisahkannya dari lingkungan.

b. Makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan

perkembangan

Makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan

perkembangan yaitu perubahan ukuran sel menjadi

semakin besar ataupun pertambahan jumlah sel

pertambahn tinggi atau pertambahan berat suatu

oerganisme merupakn tolak ukur pertumbuhan yang

teramati oleh kita. Sejalan dengan pertumbuhan

itu, sel-sel makhluk hidup akan mengalami

perkembangan. Perkembangan itu meliputi

perubahan sel menjadi bentuk yang berbeda dan

menjalankan suatu fungsi tertentu. Contoh proses

perkembangan adalah setiap manusia berasal dari

sel telur yang dibuahi, yang kemudian berkembang

menjadi berbagai sel yang memiliki bentuk dan

fungsi tertentu.

c. Makhluk hidup melakukan proses metabolisme

Di dalam tubuh makhluk hidup terjadi berbagai

reaksi penyusunan dan penguraian senyawa-

senyawa, yang disebut metabolisme, metabolisme

itu terjadi terus menerus, sehingga tubuh

10


makhluk hidup dalam keadaan homoestatis, yaitu

keadaan lingkungan internal yang seimbang dan

konstan.

d. Makhluk hidup memberikan respon terhadap

rangsang

Setiap makhluk hidup sensitif terhadap rangsang,

baik yang bersal dari dalam maupun dari luar

tubuh. Contoh rangsang yang diterima oleh

makhluk hidup antara lain perubahna warna, arah

dan intensitas cahaya, suhu, tekanan, kadar air,

dan udara.

e. Makhluk hidup melakukan reproduksi

Makhluk hidup dapat mempertahankan jenisnya

karena kemampuannya untuk melakukan reproduksi.

Saat reproduksi, materi herediter dari induknya

diwariskan kepada keturunannya.

f. Makhluk hidup mampu beradaptasi dengan

lingkungan

Setiap makhluk hidup mampu beradaptasi sehingga

dapat bertahan meskipun keadaan lingkungan

senantiasa berubah. (Maryati, 2006:2)

B. Ciri-ciri Biologi sebagai Ilmu Pengetahuan yaitu:

1. Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkrit

2. Kajian ilmu biologi adalah mahluk hidup, semua

mahluk hidup yang ada atau pernah ada di dunia.

Misalnya benda padat, cair, dan gas. Benda konkrit

11


adalah benda yang dapat ditangkap oleh indra kita.

Objek kajian IPA dibedakan menjadi kajain fisika,

kimia, dan biologi.

3. Memiliki langkah-langkah sitematis

4. Sistematis berarti berbagai keterangan ataupun

data yang menyusun sebuah pengetahuan memiliki

hubungan ketergantungan dan teratur. Langkah-

langkah tersebut besrifat baku untuk setiap bidang

kajian.

5. Bersifat Universal

6. Artinya bahwa kebenaran yang disampaikan atau

dideskripsikan berlaku secara umum.

7. Bersifat Objektif

8. Suatu ilmu harus dinyatakan secara jujur, yaitu

menggambarkan keadaan apa adanya atau mengandung

pernyataan dan data yang sebenarnya sehingga bebas

dari prasangka, kesukaan atau kepentingan pribadi.

9. Bersifat analitis

10.Kajian biologi akan terbagi-bagi ke dalam beberapa

bagian yang lebih rinci untuk memahami berbagai

hubungan, sifat dan peranan bagian-bagian

tersebut. Objek kajian fisika adalh benda-benda

alam termasuk benda-benda angkasa. Objek kajian

kimia adalah zat-zat kimia yang meliputi sifat dan

reaksi-reaksinya. Sedangakan objek kajian biologi

adalah makhluk hidup yang berkaitan dengan

struktur dan fungsinya

12


11.Bersifat Verifikatif (Dapat Dikaji Ulang)

12.Kebenaran yang dihasilkan dari ilmu tidak mutlak.

Bisa saja sesuatu yang dianggap benar pada suatu

saat di saat yang lain ternyata menjadi keliru

setelah ditemukannya fakta yang baru. Maka

kebenaran hasil ilmu pengetahuan merupakan

kebenaran ilmiah. Contoh Aristoteles mengemukakan

bahwa mahluk hidup berasal dari benda mati yang

terjadi secara spontan (Teori Abiogenesis atau

Generatio spontanea). Teori ini berlaku cukup lama

namun akhirnya teori ini dapat digugurkan oleh

Louis Pasteur melalui percobaannya. Pasteur

berhasil membuktikan bahwa mahluk hidup bukan

berasal dari benda mati tetapi berasal dari mahuk

hidup (omne vivum ex vivo) atau dikenal dengan

Teori Biogenesis.

C. Pemecahan Masalah Biologi Dengan Metoda Ilmiah

Metoda ilmiah adalah cara yang sitematis untuk

memecahkan masalah secara rasional dan faktual.

Tahapan langkah metoda ilmiah dalam bidang biologi

dapat disusun sebagai berikut :

1. Penentuan dan perumusan masalah

Masalah penelitian dapat diperoleh dari

berbagai sumber. Selanjutnya kita buat rumusan

masalahnya. Rumusan masalah yang disusun harus

dalam bentuk kalimat tanya, mengisyaratkan peubah

13


(Variabel) yang akan diteliti, dinyatakan secara

eksplisit (gamblang), singkat dan jelas. Variabel

(peubah) adalah suatu kondisi yang dikenakan dan

dikontrol atau diamati perubahannya pada sekelompok

objek penelitian. Variabel dibedakan menjadi variabel

bebas, variabel terikat dan variabel antara.

Variabel bebas/faktor penyebab adalah suatu

kondisi yang dikenakan atau dikontrol sehingga

menimbulkan efek (pengaruh) pada sekelompok objek

penelitian. Variabel terikat atau variabel tergayur

adalah kondisi yang muncul sebagai respon objek

penelitian terhadap kondisi yang dikenakan atau

dikontrol peneliti. Variabel ini disebut juga

variabel akibat atau variabel respon. Sedangkan

variabel antara adalah atau variabel kendali adalah

variabel lain yang ikut berpengaruh terhadap hasil

penelitian, tetapi dianggap tidak memiliki pengaruh

utama. Contoh:

Judul Penelitian : Pengaruh pemberian dosis

pupuk NPK terhadap kecepatan

pertumbuhan kedelai.

Rumusan masalah : Apakah pemberian dosis pupuk NPK

dapat mempengaruhi kecepatan

pertumbuhan kedelai?

Variabel bebas : Dosis pupuk NPK.

Variabel terikat : Kecepatan


14


Variabel antara : Kelembaban, Cahaya, Suhu.

a. Pengumpulan data melalui observasi

Keterampilan dasar yang harus dimiliki oleh

seorang ilmuwan adalah melakukan observasi.

Mengobservasi adalah mencari gambaran atau

informasi tentang objek penelitian melalui

indra. Observasi bertujuan untuk mengumpulkan

data. Data hasil observasi dapat digunakan untuk

menyusun hipotesis dan rencana eksperimen.

Observasi dapat dilakukan melalui pengamatan

(misalnya terhadap bentuk, warna, gerak),

pendengaran (misalnya terhadap suara dan bunyi),

pengecapan (misalnya terhadap rasa), perabaan

(misalnya terhadap permukaan objek), dan

penciuman (misalnya terhadap bau).

b. Menyusun hipotesis

Hipotesis adalah dugaan atau ”jawaban” sementara

mengenai suatu permasalahan yang akan dibuktikan

kebenarannya melalui data-data atau fakta-fakta

penelitian.

1. Hipotesis Nol (H0) : adalah hipotesis yang

menyatakan tidak ada pengaruh antara satu

variabel dengan variabel yang lain.

2. Hipotesis Alternatif (H1) : adalah hipotesis

yang menyatakan adanya pengaruh antara satu

variabel dengan variabel yang lain.

Contoh :

15


Judul Penelitian : Pengaruh pemberian dosis

pupuk NPK terhadap kecepatan


Hipotesis nol (H0) : Tidak ada pengaruh

pemberian dosis pupuk NPK terhadap

kecepatan pertumbuhan kedelai.

Hipotesis alternatif (H1) : Ada pengaruh

pemberian dosis pupuk NPK

terhadap kecepatan pertumbuhan

kedelai.

c. Menguji hipotesis melalui eksperimen

Suatu prediksi dapat di uji dengan

eksperimen. Eksperimen berfungsi untuk

mendapatkan data yang digunakan untuk

membuktikan apakah hipotesis diterima atau

ditolak. Data hasil eksperimen dapat disajikan

secara kualitatif (bukan berbentuk angka) atau

secara kuantitatif (data dalam bentuk angka).

Selanjutnya, akan diperoleh sekumpulan data

hasil eksperimen yang kemudian diolah dan

diinterpretasikan sehingga membentuk suatu

kesimpulan.

d. Menarik kesimpulan dari hasil eksperimen

Kesimpulan dibuat berdasarkan data-data hasil

eksperimen dengan mengacu kepada hipotesis. Jika

berdasarkan hasil eksperimen ternyata hipotesis

16


ditolak maka kita harus melakukan observasi

ulang untuk membuat hipotesis yang baru.

e. Perumusan teori

Jika setelah dilakukan eksperimen berulang-

ulang dan ternyata hipotesis diterima, maka

hasil eksperimen tersebut dapat disusun menjadi

suatu teori.

f. Publikasi yaitu penyebaran informasi atau teori

kepada umum.

2. Contoh Pemecahan Masalah Biologi secara Ilmiah

Menangani masalah penyakit malaria yang dilakukan

oleh Charles Laveren dan Ronald Ross:

Langkah Charles Laveren Ronald Ross

1. Masalah

Penyebab penyakit

malaria

Cara

penularan/penyeba

ran penyakit

malaria2. Observa

si

Pengumpulan data

tentang keadaan

darah penderita

malaria dan orang

sehat. Pengamatan

mikroskopis terhadap

Penderita malaria

banyak terdapat

di daerah yang

banyak nyamuk.

Pengamatan

terhadap nyamuk

17


darah penderita

malaria sehingga

diketaui bahwa pada

sel darah penderita

malaria terdapat

benda berbentuk

cincin.

Anopheles & Culex,

ternyata nyamuk

Anopheles lebih

banyak jumlahnya.

3. Hipotes

is

Mungkin benda

berbentuk cincin

yang terdapat di

dalam sel darah

merah penderita

adalah penyebab

penyakit malaria.

Mungkin nyamuk

Anopheles adalah

penyebar penyakit

malaria.

4. Eksp

erimen

Orang sehat disuntik

dengan darah yang

mengandung benda

berbentuk cincin

dari penderita

malaria. Setelah

beberapa lama orang

sehat tersebut

menderita malaria.

Membiarkan nyamuk

Anopheles betina

yang telah

menggigit

penderita malaria

menggigit orang

lain yang sehat.

Setelah beberapa

lama orang sehat

yang digigit

nyamuk Anopheles

tersebut

terjangkit

18


malaria.

5. Kesi

mpulan

Benda berbentuk

cicncin adalah

penyebab penyakit

malaria

Penyebar penyakit

malaria dari

penderita malaria

ke orang sehat

adalah nyamuk

Anopheles betina.

6. Teori

Sekarang kita tahu

bahwa benda

berbentuk cincin

(sekarang dikenal

dengan Plasmodium)

adalah penyebab

penyakit malaria.

Nyamuk Anopheles

betina merupakan

penyebab penyakit

malaria.

a. Sikap Ilmiah dalam Kerja Ilmiah

Dalam kerja ilmiah diperlukan sikap ilmiah. Yang

merupakan sikap ilmiah diantaranya sikap jujur, tekun

dan tidak mudah putus asa, teliti, disiplin, mau

bekerja sama, serta terbuka.

19


b. Objek Dan Permasalahan Biologi Pada Berbagai

Tingkat Organisasi Kehidupan

Objek atau kajian dalam biologi yang sangat luas

atau beragam itu kini telah dikelompokkan atau

diklasifikasikan oleh para ahli Biologi menjadi 5

Kingdom yaitu Animalia, Plantae, Fungi, Protista, dan

Monera. Kelima kingdom diklasifikasikan berdasarkan

karakteristik yang khas dari masing-masing organisme-

organisme yang menyusunnya. Pengelompokkan ini sesuai

dengan sistem klasifikasi yang dikemukakan oleh

Robert H. B. Whittaker pada tahun 1969 maupun yang

multiseluler, baik yang hidup di darat, di laut, di

udara, maupun di dalam tanah. Singkatnya segala

sesuatu yang memiliki “hidup” menjadi bahan kajian

biologi.

Selain kelima kingdom tersebut ada satu objek

lain yang juga dikaji dalam Biologi, yaitu Virus.

Virus dipisahkan dari kelima kingdom karena tubuh

virus tidak tersusun oleh sel melainkan oleh asam

nukleat yang diselubungi protein dan belum merupakan

sel. Sedangkan kelima kingdom tubuhnya sudah berupa

sel (bagi organisme uniseluler) ataupun tersusun atas

banyak sel (bagi organisme multiseluler).

Bahkan dalam perkembangan terakhir, dunia makhluk

hidup diklasifikasikan menjadi 6 kingdom (kerajaan)

yaitu: Plantae, Animalium, Fungi, Protista, Archaebacteria, dan

20

Biosfer

Ekosistem

komunitas

populasi

individu

Sistem organ

organ


Eubacteria. Objek-objek kajian tersebut selanjutnya

semakin berkembang seiring dengan kemajuan IPTEK,

sehingga kajian masing-masing objek semakin kompleks

atau rumit. Adapun kajian tersebut meliputi berbagai

tema persoalan biologi antara lain menurut Biological

Science Curriculum Study (B.S.C.S.), 1996 adalah sebagai

berikut:

a) Evolusi: bentuk-bentuk dan hasil-hasil perubahan.

b) Interaksi dan saling ketergantungan.

c) Genetika berkelanjutan.

d) Pemeliharaan dari suatu keseimbangan yang dinamis.

e) Pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi.

f) Energi, materi dan organisasi.

g) Ilmu Pengetahuan Alam, Teknologi dan Masyarakat.

Untuk memudahkan mempelajari tema tersebut,

objek-objek tersebut dipilah-pilah menurut tingkatan-

tingkatan yaitu mulai dari tingkatan molekuler, sel,

jaringan, organ, individu, populasi, komunitas,

ekosistem, hingga tingkatan bioma, dimana antar

tingkatan tersebut saling berhubungan. Coba

perhatikan gambar 1 berikut ini.

21

organ

Jaringan

Sel

Molekul


Gambar 3. Ruang Lingkup Biologi

1.Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul

Molekul adalah struktur kimia yang terdiri dari

dua atau lebih unit kimia kecil yang disebut atom.

Sebagai contoh makhluk hidup yang hanya terdiri dari

molekul adalah virus karena tubuh virus terdiri atas

protein (senyawa organik) dan molekul DNA

(Deoxyribonucleic Acid) atau RNA (Ribonucleic Acid)

saja.

22


Gambar 4: Struktur tubuh bakteriofag. (Sumber

internet: ;http: //www. google. Com)

2. Organisasi Tingkat

Sel

Sel adalah unit

fundamental bagi

struktur dan fungsi

kehidupan. Beberapa jenis organisme, misalnya amoeba

dan sebagian besar bakteri merupakan sel tunggal.

Organisme lain, termasuk tumbuhan dan hewan, bersifat

multiseluler. Berbeda dari organisme tunggal yang

melaksanakan senua fungsi kehidupan, organisme

multiseluler memiliki pembagian tugas diantara sel-

sel yang terspesialisasi. Tubuh manusia terdiri dari

triliunan sel mikroskopik dari berbagai jenis,

misalnya sel otot dan sel saraf, yang terorganisasi

menjadi berbagai jaringan terspesialisasi. Misalnya,

jaringan otot terdiri dari berkas-berkas sel otot.

(Campbell. 2008:5)

23

http://www.google.com/search?q=virus&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=kFmkUpv2GMK4rgej_oHgBQ&ved=0CAcQ_AUoAQ&biw=1280&bih=637#facrc=_&imgdii=_&imgrc=i0iRJB_mKncu_M%3A%3BAEmeEukSxMqygM%3Bhttp%253A%252F%252Fcronodon.com%252Fimages%252FVirus3.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fcronodon.com%252FBioTech%252FVirus_Tech.html%3B1024%3B768


(a)

(b)Gambar 5: (a) sel tumbuhan, (b) sel hewan (sumber: PPT

Biologi sel)

3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan Organ

Organisasi kehidupan tingkat ini tidak dimiliki

oleh organisme uniseluler, tetapi hanya dimiliki

oleh organisme multiseluler. Mengapa? Ya, karena

seluruh aktivitas hidup pada organisme uniseluler

dilaksanakan oleh sel itu sendiri. Sedangkan pada

organisme multiseluler aktivitas hidup dilaksanakan

oleh banyak sel yang terorganisasi atau teratur dan

saling berhubungan dengan baik hingga menjadi satu

kesatuan fungsi membentuk satu tubuh individu.

Organisasi kehidupan setelah tingkat molekul

dan sel adalah tingkat jaringan dan organ. Apakah

yang dimaksud dengan jaringan dan organ? Jaringan

adalah kumpulan sel-sel yang mempunyai bentuk dan

fungsi yang sama. Sedangkan Organ adalah kumpulan

beberapa jaringan yang mampu melaksanakan satu

fungsi tertentu.

24


Pada dunia hewan tingkat tinggi dan manusia

terdapat 5 macam jaringan dasar penyusun tubuhnya.

Kelima jaringan tersebut adalah jaringan:

epitelium, otot, ikat/penghubung, tulang dan saraf.

Sedangkan pada dunia tumbuhan terdapat 7 macam

jaringan dasar penyusun tubuh. Ketujuh jaringan

dasar tersebut adalah jaringan: epidermis,

parenkima, kolenkima, sklerenkima, endodermis,

xilem dan floem. Contoh organ pada hewan dan

manusia adalah usus, jantung, paru-paru, hati,

lambung, mata, dan sebagainya. Sedangkan contoh

organ pada tumbuhan adalah akar, batang dan daun.

4. Organisasi Kehidupan Tingkat Sistem Organ

Telah dijelaskan bahwa setiap organ yang

tersusun atas beberapa jaringan, mempunyai fungsi-

fungsi spesifik. Misalnya jantung untuk memompa

darah, paru- paru untuk respirasi, lambung untuk

mencernakan makanan, usus halus untuk menyerap

sari-sari makanan, otak untuk berpikir serta

mengatur seluruh aktivitas organ, dan sebagainya.

Walaupun masing-masing organ menjalankan

fungsinya sendiri-sendiri, namun antara organ yang

satu dengan organ yang lain saling berhubungan dan

saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang

disebut dengan sistem organ. Sistem Organ adalah

kumpulan beberapa organ dengan sistem tertentu

25


untuk melaksanakan fungsi hidup tertentu. (Maryati,

2006:19)

5. Organisasi Kehidupan Tingkat individu dan Populasi

Manusia merupakan contoh organisasi kehidupan

tingkat individu, karena manusia tersusun oleh

sistem organ-sistem organ. Sedangkan populasi

terdiri dari semua individu dari suatu spesies yang

baru dalam batas-batas daerah tertentu. (Campbell,

2008: 4)

Gambar 6: Populasi komodo di Nusa Tenggara Timur (Sumber

internet:

http://www.antarafoto.com/peristiwa/v1267934705/populasi-

komodo)

6. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas

Kumpulan populasi yang tinggal bersama pada

suatu areal tertentu, dimana terjadi suatu bentuk

hubungan atau interaksi disebut Komunitas. Misalnya

contoh komunitas adalah Sepetak sawah, sebuah kolam

ikan, sebidang kebun, halaman sekolah. Adapun

bentuk hubungan bersama atau simbiosis antara

populasi yang satu dengan populasi lainnya dalam

suatu komunitas ada 6 macam, yaitu netral,

26

http://www.antarafoto.com/peristiwa/v1267934705/populasi-komodo

http://www.antarafoto.com/peristiwa/v1267934705/populasi-komodo


kompetisi, parasitisme, komensalisme, predasi, dan

mutualisme.

7. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma

Lingkungan biotik adalah bagian lingkungan yang

berupa makhluk-makhluk hidup (fungi, tumbuhan,

hewan, dan monera). Dan lingkungan abiotik adalah

bagian lingkungan yang berupa benda tak hidup

(contohnya air, tanah, udara, cahaya, pH, suhu dan

iklim), kedua komponen tersebut saling

mempengaruhi.

Ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan

timbal balik atau interaksi antara organisme dengan

lingkungan abiotiknya. Definisi yang lebih tepat

mengenai Ekosistem adalah tingkatan organisasi

kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan

tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling

mempengaruhi dan berinteraksi. Kamu telah ketahui

bahwa antara faktor abiotik dengan faktor biotik

dalam ekosistem dapat saling mempengaruhi. Namun

ada faktor abiotik yang tidak dapat dipengaruhi

oleh faktor biotik. Faktor abiotik ini berada pada

lingkup yang lebih luas, bahkan sangat menentukan

jenis biotik baik tumbuhan ataupun hewan yang mampu

hidup di dalamnya. Faktor abiotik tersebut adalah

iklim regional atau iklim suatu tempat di permukaan

bumi, yang dapat menentukan jenis Bioma.

27


Istilah Bioma berhubungan dengan kumpulan

spesies (terutama tumbuhan) yang dapat hidup di

tempat tertentu di muka bumi, tergantung pada iklim

regionalnya. Jadi Bioma adalah kumpulan species

(terutama tumbuhan) yang mendiami tempat tertentu

di bumi yang dicirikan oleh vegetasi tertentu yang

dominan dan langsung terlihat jelas di tempat

tersebut. Oleh karena itu biasanya Bioma diberi

nama berdasarkan tumbuhan yang dominan di daerah

tersebut. Di permukaan bumi ini terdapat 6 macam

bioma, yaitu: gurun (padang pasir), Padang rumput,

hutan hujan tropis, taiga (hutan jarum), hutan

decidous (hutan gugur) dan tundra (padang lumut).

Karakteristik dari tiap-tiap jenis bioma tersebut

yaitu:

a. Tundra, terdapat di daerah kutub, tumbuhan

dominannya adalah lumut kerak (Lichenes), lumut

Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek lainnya

yang biasanya hanya berumur 4 bulan. Hewan yang

hidup di bioma ini adalah rusa, serigala dan

beruang kutub.

Gambar 7: Bioma tundra: (a). tundra artik (b).

tundra alpen. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

28

http://sdmuhcc.net/


b. Taiga, terletak di selatan tundra, yaitu di

antara daerah beriklim sedang dengan kutub.Bioma

ini disebut pula bioma dengan hutan berawa atau

hutan boreal. Tumbuhan dominannya adalah konifer

atau tumbuhan berdaun jarum (pinus). Hewan yang

hidup di sini adalah ajax, beruang hitam, dan

serigala.

Gambar 8: Taiga : (a). tumbuhan spuce (yang diberi

tkamu panah) yang mendominasi hutan boreal. (b).

hutan konifer Montana di Sierra Nevada California.

(sumber internet: http://sdmuhcc.net)

c. Padang pasir atau Gurun, banyak terdapat di

daerah kering dengan curah hujan sedikit.

Tumbuh-tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang

teradaptasi dengan keadaan kering, misalnya

tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang tebal dan

akar yang panjang. Juga tumbuhan sukulen atau

kaktus, yang menyimpan banyak air pada batangnya

dan daunnya menyempit menjadi duri. Hewan yang

hidup pada bioma ini adalah unta, tikus,ular,

kadal, kalajengking, dan semut.

29

http://sdmuhcc.net/


Gambar 9: Gurun panas di Tuscon Arizona. (sumber

internet: http://sdmuhcc.net)

Padang rumput, pada bioma ini terdapat cukup

curah hujan, tetapi tidak cukup untuk

menumbuhkan hutan. Tumbuhan dominannya adalah

rumput, sedangkan pohon dan semak terdapat di

sepanjang sungai di daerah tersebut. Macam

padang rumput adalah prairi rumput pendek,

prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis.

Prairi adalah padang rumput yang luas tanpa

pohon.

Gambar 10: Padang rumput di Nebraska (sumber


g. Savana, adalah padang rumput yang diselingi

dengan sebaran pohon yang tumbuh jarang. Hewan

yang hidup pada bioma padang rumput dan savana

30

http://sdmuhcc.net/

http://sdmuhcc.net/


adalah bison, gajah, jerapah, zebra, domba,

biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.

Gambar 11: Savana. (sumber internet:

http://sdmuhcc.net)

h. Hutan hujan tropis (hutan basah), terdapat di

daerah tropis yang banyak turun hujan.

Vegetasinya tumbuh sangat rapat. Jenis tumbuhan

pada bioma ini sangat beraneka ragam/heterogen,

mulai dari tumbuhan pendek yang hidup di dasar

hutan hingga tumbuhan yang berukuran tinggi.

Juga ada tumbuhan epifit (tumbuhan yang tumbuh

pada pohon yang mempunyai naungan/kanopi,

seperti anggrek) dan liana (tumbuhan yang

memanjat pada tumbuhan lain, seperti rotan).

Hewan-hewan yang hidup pada hutan ini antara

lain monyet, macan kumbang, harimau, tapir,

gajah, dan bermacam-macam burung.

31

http://sdmuhcc.net/


Gambar 12: Hutan hujan tropis dengan tumbuhan epifit

(tkamu panah) yang tumbuh pada suatu pohon. (sumber


i. Hutan decidous (Hutan Gugur), terdapat di daerah

yang memilki 4 musim (musim semi, panas, gugur

dan dingin). Tumbuhan yang dominan adalah

tumbuhan berdaun lebar, seperti pohon oak, elm,

maple dan beech. Pohon-pohon di hutan ini

menghijau pada musim panas, dan menggugurkan

daunnya pada musim gugur, dan pada musim dingin

daunnya ‘habis’. Memasuki musim semi pohon-pohon

tersebut mulai menum`buhkan daunnya.

(a)

(b)

(c) (d)

Gambar 13. Kondisi hutan decidous : (a).musim semi,

(b). musim panas, (c). Musim gugur, dan (d).musim

dingin. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

32

http://sdmuhcc.net/

http://sdmuhcc.net/


Selanjutnya interaksi antar bioma di permukaan

bumi membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang

disebut Biosfer. Seluruh bioma di permukaan bumi

ini pada hakikatnya terdiri atas produsen, konsumen

dan dekomposer, dimana di dalamnya terjadi aliran

materi dan energi yang selalu dimulai dari tumbuhan

hijau. Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan yang

tertinggi derajatnya, dapat mengubah-ubah ekosistem

sesuai dengan kehendak dan tujuannya, misalnya

dengan menciptakan ekosistem buatan yang sesuai

dengan kebutuhannya. Namun akibat aktivitas manusia

ini tak sedikit yang dapat mencemari lingkungan

atau merusak ekosistem alami. Contoh nyata yang

sering terjadi adalah ‘membuka’ hutan sebagai

ekosistem alami menjadi lahan pertanian, menjadi

perumahan, menjadi perkotaan, bahkan menjadi

kawasan industri (pabrik-pabrik). (Anonim, 2012)

3. Cabang-Cabang Biologi Dan Pemanfaatannya Bagi

Manusia Serta Lingkungannya

Biologi dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu.

Tiap cabang ilmu mengkhususkan bahasannya pada satu

objek tertentu saja. Misalnya cabang Zoologi dan

Mikrobiologi. Kemudian dari tiap objek itu, misalnya

Zoologi terbagi lagi menjadi Vertebrata dan

Invertebrata. Dan Vertebrata yang terbagi lagi menjadi

5 Filum (Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves dan Mamalia)

memunculkan cabang- cabang ilmu seperti Ichtyologi,

33

Modul pembelajaran Ruang Lingkup BiologiOrnitologi dan Mamalogi. Dari tiap cabang ilmu ini

muncul lagi cabang-cabang ilmu yang semakin spesifik.

Misalnya, dari Mamalogi kemudian muncul cabang-cabang

ilmu yang mengkaji lebih jauh mengenai hewan mamalia

dan manusia tersebut, seperti Sitologi, Anatomi,

Fisiologi, Morfologi, Taksonomi, Genetika, Embriologi.

Mikrobiologi terbagi menjadi cabang yang lebih spesifik

lagi, misal bakteriologi dan virologi.

Dari uraian di atas cabang-cabang Biologi dapat

kita kelompokkan berdasarkan pada:

a) Persoalannya/tema pokoknya antara lain Ekologi,

Toksikologi, Taksonomi, Biologi, Reproduksi, dan

Teratologi, Etologi.

b) Struktur dan Fungsi/tingkat organisasi kehidupan

antara lain Sitologi, Histologi, Organologi, Biologi

Populasi, Biologi Molekuler, dan Genetika Populasi.

c) Objek kajiannya, antara lain Botani. Zoologi,

Mikrobiologi, Mikologi, Malakologi, Mamologi,

Bakteriologi, Virologi, Parasitologi, dan lain-lain.

Pada cabang Biologi Terapan yang bertujuan untuk

meningkatkan kesejahteraan manusia pun kini terbagi

menjadi Kedokteran, Gizi dan Kesehatan/Higiene,

Pertanian, Peternakan, Perikanan, serta Bioteknologi.

Kemudian dari ilmu Kedokteran sendiri muncul ilmu-ilmu

spesifik antara lain spesialisasi saraf, mata,

kandungan, gigi, THT, internis, dan anak. Demikian pula

dengan cabang biologi terapan lainnya.

34


Ada banyak sekali manfaat biologi di berbagai

bidang kehidupan. Hal ini ditandai dengan banyaknya

cabang–cabang dari ilmu biologi, yaitu sebagai berikut

ini :

NoCabang

BiologiBidang Kajian

1Ekologi

Hubungan timbal balik antara

makhuk hidup dengan

lingkungannya (ekosistem)

2Evolusi

Sejarah perkembangan makhluk

hidup dari tingkat rendah ke

tingkat tinggi.

3Palaeontologi

Fosil dan hubungannya dengan

sejarah bumi atau

Kepurbakalaan.4 Zoologi Dunia hewan5 Botani Dunia tumbuhan6 Mikologi Jamur dan seluk beluknya

7 MikrobiologiMikroorganisme/jasad renik dan

seluk beluknya8 Virologi Virus dan seluk beluknya

9 SitologiStruktur dan fungsi sel tubuh

mahluk hidup

10 HistologiStruktur dan fungsi jarigan

tubuh makhluk hidup

11 MorfologiStruktur luar tubuh makhluk

hidup

35


12 AnatomiLetak dan struktur organ-organ

tubuh makhluk hidup

13 FisiologiFaal/fisiologi kerja organ-organ

tubuh makhluk hidup

14 TaksonomiPengelompokan/klasifikasi

makhluk hidup

15Embriologi

Perkembangan embrio dari zigot

sampai janin beserta Faktor-

faktor yang mempengaruhinya

16 GenetikaMekanisme dan hukum-hukum

pewarisan sifat

17 OrnitologiBurung atau bangsa unggas dan

seluk beluknya18 Entomologi Serangga dan seluk beluknya

19 PatologiPenyakit-penyakit yang menyerang

makhluk hidup20 Etologi Perilaku dan cara hidup hewan

a. Manfaat Biologi Damal Bidang Pertanian

Manfaat ilmu biologi dalam bidang pertanian,

sebagai contoh Ilmu Biologi merupakan dasar dari

Ilmu Pertanian terutama dalam penemuan jenis

tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhandan

hewan. Misalnya: Pengetahuan mengenai Sifat suatu

tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu biologi)

membuat manusia mampu menerapkan cara pembudidayaan

yang tepat dan pengolahan hasilnya lebih lanjut

(pertanian). Pengetahuan mengenai sifat dan

36


karakter serangga yang berhubungan dengan iklim

atau musim (ilmu biologi) membuat manusia dapat

menetapkan waktu bercocok tanam yang tepat atau

metode penanggulangan hama serangga tersebut (ilmu

pertanian).

b. Manfaat Biologi Dalam Bidang Kedokteran

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 (bioteknologi) yang telah

memajukan dunia kedokteran, industri, pertanian,

dan peternakan, serta perikanan. Seberapa besarkah

pemanfaatan biologi untuk kesejahteraan manusia

telah dilaksanakan? Untuk mengetahui hal tersebut

marilah kita pelajari uraian selanjutnya berikut

ini.

Dahulu banyak masalah penyakit yang tidak

dipahami penyebab maupun cara pengobatannya,

sehingga cara yang ditempuh untuk mencegah maupun

dalam menyembuhkannya tidak tepat.Tetapi berkat

perkembangan Biologi, khususnya dalam cabang ilmu:

anatomi dan fisiologi

manusia, mikrobiologi, virologi danpatologi, telah

banyak membantu para dokter dalam memahami penyebab

gangguan tersebut.

37


Dengan demikian para dokter berhasil mencegah

dan menyembuhkan berbagai penyakit yang sampai saat

ini sering menjadi masalah yang menakutkan manusia.

Berikut ini adalah contoh-contoh sumbangan

pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi

beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia kesehatan

dan atau kedokteran.

Para penderita penyakit yang mengalami

kerusakan pada salah satu organ tubuhnya, kini

telah mendapatkan jalan keluarnya yaitu

melalui teknik transplantasi (pencangkokan) organ.

Transplantasi organ yang sudah berhasil dilakukan

oleh para dokter adalah pencangkokan ginjal,

jantung, sumsum tulang belakang maupun hati.

Teknik fertilasi invitro telah dapat

diaplikasikan tidak hanya pada hewan ternak, tetapi

telah dapat dilakukan pada manusia. Teknik ini

dapat membantu pasangan suami istri yang sulit

mendapatkan keturunan karena suatu kelainan.

Fertilasi ini tentunya berasal dari gamet pasangan

yang bersangkutan. Teknik karakterisasi dan

pemisahan gamet sperma yang membawa kromosom X dan

Y (penentu jenis kelamin keturunan) juga telah

berhasil dilakukan. Teknik ini memungkinkan para

pasangan suami isteri mendapatkan keturunannya

dengan jenis kelamin tertentu.

38


Mikrobiologi kedokteran telah berhasil

mengidentifikasi beberapa jenis mikroba yang

menyebabkan penyakit pada manusia maupun hewan.

Dengan demikian, antibiotik untuk mikroba-mikroba

tersebut dapat dibuat.

Virologi pun telah memberikan sumbangannya pada

dunia kedokteran, dengan mendasari pengetahuan

dalam usaha menciptakan vaksin-vaksin. Misalnya

pada kasus yang baru saja terjadi yaitu mengenai

Virus Flu Burung. Sebuah surat kabar memberitakan

bahwa Virus Flu Burung atau disebut jugaVirus Avian

Influenza, yang hanya dapat diteruskan kepada

manusia melalui kontak yang sangat dekat, telah

dapat ditemukan vaksinnya oleh para pakar Imunologi

dan Bioteknologi di Badan Kesehatan Dunia (WHO).

Caranya adalah dengan menggabungkan gen Avian

dengan gen flu pada manusia agar menjadi ‘aman’.

Mereka mengambil satu gen virus flu burung kemudian

menggantikan gennya tadi dengan gen flu manusia.

Hasil dari kombinasi virus buatan ini kemudian

dipersiapkan sebagai basis untuk pembuatan

vaksinnya.

c. Manfaat Biologi Dalam Bidang Industri

Berikut ini adalah contoh-contoh pemanfaatan

Biologi pada bidang industri:

39


1. Ditemukannya kandungan gula yang cukup tinggi

pada batang tebu, menyebabkan berkembangnya

pabrik pengolahan tebu menjadi gula.

2. Diketahuinya bahwa serabut biji kapas dan bulu

domba dapat diolah menjadi benang, dan kepompong

ulat sutera dapat diolah menjadi benang sutera,

maka berkembanglah industri tekstil/kain, kain

wol dan kain sutera.

3. Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah

diketahui berbagai struktur dan sifat-sifat dari

berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang

menguntungkan maupun yang bersifat patogen

(menyebabkan penyakit), maka berkembanglah

industri obat-obatan, makanan/minuman yang

berkhasiat obat.

Contoh dalam industri makanan adalah sebagai

berikut; Setelah diketemukannya jenis bakteri

Lactobacillus yang sifat-sifatnya dapat bermanfaat

bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka

berkembanglah industri pembuatan yoghurt. Dalam

industri obat-obatan, telah diketahui sifat-sifat

bakteri Escherichia coli yang ternyata dapat

dibuat/disintesis menjadi insulin; insulin ini

sangat berguna bagi penderita penyakit Diabetes

Melitus pada manusia. (Anonim, 2011)

40


EVALUASI

A. PILIHAN GANDA : pilihlah jawaban yang benar!

1. Ketrerampilan membaca skala pada termometer suhu

merupakan keterampilan....

a. Pengamatan

b. Prediksi

c. Klasifikasi

d. Mengukur

e. Inferensi

2. Pemberian nama suatu bioma didasarkan pada....

a. Letak bioma

b. Tumbuhan yang domonan

c. Aliran energi yang terjadi

d. Banyaknya hewan yang dijumpai

e. Banyaknya spesies yang dijumpai

41


3. Variabel kontrol dari pernyataan “semakin tinggi

suhu perendaman biji, semakin cepat perkecambahan

biji Adenium” adalah....

a. Suhu perendaman biji

b. Tinggi tanaman

c. Tanaman pepaya

d. Waktu menyiram

e. Lama menyiram

4. Seorang siswa pengamati tanaman kedelai yang

tumbuh subur. Ia mengatakan sebentar lagi tanaman

akan berbunga. Pernyataan tersebut termasuk....

a. Observasi

b. Hipotesis

c. Variabel kontrol

d. Perencanaan

e. Penjelasan

5. Dalam klasifikasi makhluk hidup, bakteri Escherichia

coli termasuk anggota kingdom....

a. Eubacteria

b. Protista

c. Fungi

d. Plantae

e. Animalia

B. ESAY

1. Cabang ilmu biologi apa saja yang harus diterapkan

jika kita akan membuat yoghurt? Jelaskan!

42


2. Proses penelitian memerlukan lima unsur utama.

Sebutkan dan beri masing-masing satu contoh!

3. Sebutkan minimal 5 cabang ilmu biologi dan

jelaskan masalah yang dibahas didalamnya!

4. Seorang peneliti menemukan teori A dari hasil

penelitiannya. Beberapa tahun kemudian seorang

peneliti lain melakukan penelitian yang sama dan

menemukan bahwa teori A tidak benar. Dapatkah hal

itu terjadi? Jelaskan

43

MODUL RUANG LINGKUP BIOLOGI

Documents

Transcript of MODUL RUANG LINGKUP BIOLOGI