Metode Ilmiah dan Ruang Lingkup Biologi

Diposting pada

Metode Ilmiah

Metode ilmiah merupakan langkah-langkah atau tahap-tahap kerja secara sistematis yang dilakukan oleh para ilmuwan dalam melakukan penelitian.

Tahapan-tahapan dalam metode ilmiah, yaitu:

  1. Merumuskan masalah
  2. Melakukan observasi (pengamatan)
  3. Merumuskan hipotesis
  4. Melakukan eksperimen
  5. Menganalisis data hasil eksperimen
  6. Menarik kesimpulan

Trik Mudah Menghafal

Ruang Lingkup Biologi

Istilah biologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu bios (hidup) dan logos (ilmu). Secara istilah, ilmu biologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan makhluk hidup.

Ilmu biologi memiliki beberapa cabang ilmu pen getahuan sebagaimana yang terdapat pada tabel di bawah ini:

Objek Kajian Biologi

Biologi sebagai ilmu pengetahuan, memiliki beberapa objek kajian yang meliputi manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme, baik yang terlihat oleh mata telanjang maupun dengan bantuan alat (mikroskop).

Tingkatan organisasi dalam kehidupan, yaitu:

Objek yang menjadi kajian ilmu biologi dibagi menjadi beberapa tingkat, yaitu:

Objek Tingkat Molekul

Beberapa molekul yang dikaji pada ilmu biologi, yaitu protein, karbohidrat, lipid (lemak), dan asam nukleat.

Objek Tingkat Sel

Sel adalah unit struktural dan fungsional ter- kecil dari makhluk hidup.

Objek Tingkat Jaringan

Jaringan terbentuk dari kumpulan sel-sel yang memiliki fungsi dan bentuk yang sama.

Baca: Pengertian Sel Eukariotik | Pengertian Sel Prokariotik

Contoh: (jaringan pada tumbuhan) jaringan parenkim, jaringan bunga karang, dan jarin- gan pengangkut.

Contoh: (jaringan pada hewan) jaringan otot, jaringan epitel, dan lain-lain.

Objek Tingkat Organ

Organ terbentuk dari beberapa jaringan yang memiliki fungsi tertentu.

Contoh: jantung, hati, dan ginjal pada hewan, serta akar, batang, dan daun pada tumbuhan.

Objek Tingkat Sistem Organ

Sistem organ tersusun atas beberapa organ yang saling bekerja dan berinteraksi secara sinergis.

Contoh: sistem pencernaan, sistem perna- pasan, sistem peredaran darah, dan sistem gerak.

Objek Tingkat Populasi

Populasi didefinisikan sebagai kumpulan individu yang sejenis yang menempati suatu daerah tertentu dan dalam waktu tertentu.

Contoh: sekelompok burung merpati, dan rimbunan pohon cemara.

Objek Tingkat Komunitas

Komunitas adalah kumpulan beberapa populasi yang menempati suatu daerah tertentu.

Contoh: dalam suatu kebun terdapat populasi lebah, populasi pohon rambutan, dan populasi burung pipit.

Objek Tingkat Ekosistem

Komunitas adalah kumpulan beberapa populasi yang menempati suatu daerah tertentu.

Contoh: dalam suatu kebun terdapat populasi lebah, populasi pohon rambutan, dan populasi burung pipit.

Objek Tingkat Bioma

Bioma didefinisikan sebagai kumpulan berbagai ekosistem yang membentuk kesatuan ekosistem dunia (global).

Peranan Biologi dalam Kehidupan

Beberapa peranan dan pemanfaatan ilmu biologi

beserta cabang ilmunya dalam kehidupan, yaitu:

  1. Penggunaan mikroorganisme untuk industri makanan (bioteknologi).
    Contoh: pembuatan tempe dari kedelai oleh bakteri Rhizopus sp., dan pembuatan tape dari singkong atau ketan oleh Saccharomyces cereviceae.
  2. Perkawinan silang pada tumbuhan dapat menghasilkan produksi buah yang lebih banyak (botani).
  3. Penemuan beberapa vaksin yang dipakai untuk menambah kekebalan tubuh terhadap beberapa penyakit (imunologi).

Teori As

Teori Abiogenesis

Teori abiogenesis merupakan teori yang menerangkan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang penciptaannya terjadi secara spontan.

Pencetus teori ini ialah Aristoteles. Ia mengatakan bahwa “Belatung berasal dari daging yang sudah busuk”.

Ilmuwan yang mendukung teori ini, yaitu:

1. Antonie van Leuwenhook
2. John Needham,

Ia mengatakan, “Bakteri berasal dari air kaldu”.

Teori Biogenesis

Teori biogenesis merupakan teori yang menyatakan bahwa makhluk hidup yang ada saat ini berasal dari makhluk hidup pada masa sebelumnya.

Pencetus teori ini adalah seorang ilmuwan bernama Louis Pasteur, dengan teorinya “Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo” (Kehidupan terjadi berasal dari telur, dan telur berasal dari makhluk hidup).

Beberapa ilmuwan yang mendukung teori ini, yaitu:
1. Fransisco Redy, bereksperimen dengan

media daging.
2. LazzaroSpalanzani,bereksperimendengan

menggunakan air kaldu.

Teori biogenesis berhasil menumbangkan teori sebelumnya, yaitu abiogenesis dengan dilakukannya percobaan “Air Kaldu dan Tabung Leher Angsa” oleh Louis Pasteur.

Teori Neoabiogenesis

  • Teori ini menerangkan bahwa kehidupan pertama kali berasal dari senyawa organik.
  • Teori ini timbul dari dua orang ilmuwan, yaitu Harold Urey dan Oparin
  • Harold Urey menyatakan Teori Evolusi Kimia, yaitu bahwa kehidupan pertama kali diduga terjadi di atmosfer (didukung oleh Stanley Miller melalui percobaannya).
  • Oparin mengemukakan teorinya yang diberi nama “Teori Biologi Evolusi”, menyatakan bahwa kehidupan pertama kali diduga terjadi di lautan (didukung oleh Haldane dalam bukunya yang berjudul “The Origin of Life”).

Evolusi

Teori-teori Evolusi

Teori Lamarck (1809)

Mengemukakan bahwa sifat fenotipe (sifat yang dapat terlihat, seperti bentuk wajah, warna kulit, dan lain-lain) dapat diperoleh dari lingkungan dan diwariskan secara genetik.

Contoh: jerapah mempunyai leher yang panjang karena jerapah secara terus-menerus menjulur ke atas untuk menggapai makanan.

Teori Weissman

Mengemukakan bahwa perubahan organ tubuh yang disebabkan oleh lingkungan tidak memengaruhi keturunannya.

Contoh: tikus yang tidak mempunyai ekor karena ekornya dipotong ternyata tidak diwariskan pada keturunannya.

Teori Charles Darwin/Teori Evolusi Darwin (1809—1882)

Mengemukakan bahwa evolusi disebabkan oleh proses seleksi alam.

Teori Darwin melalui seleksi alam mencakup tiga hal, yaitu:

  • Seleksi alam terjadi karena adanya keberhasilan pada reproduksi organisme.
  • Seleksi alam terbentuk dari interaksi antara lingkungan dengan variasi yang dimiliki oleh organisme.
  • Produk seleksi alam merupakan adaptasi organisme terhadap lingkungannya.

Bukti Teori Evolusi

Fakta langsung adanya evolusi

  • Adanya variasi di antara makhluk hidup.
  • Adanya fosil.

Fakta tidak langsung adanya evolusi

  • Homolog (kesamaan) pola perkem- bangan embriologi.
  • Adanya kajian biogeografi (penyebaran makhluk hidup) dan palaeontologi (asal-usul makhluk hidup).

Proses Terbentuknya Spesies Baru

Isolasi geografi

Apabila batas wilayah tidak dilewati, populasi tidak akan bertemu dengan populasi lain sehingga perkawinan secara alamiah tidak akan terjadi.

Isolasi reproduksi

Menyangkut adanya keberhasilan suatu pembuahan dan keberhasilan organisme baru pascapembuahan.

Syarat Terjadinya Evolusi

  1. Adanya perubahan lingkungan.
  2. Adanya relung (tempat hidup dan interaksi suatu organisme) yang kosong.
  3. Adanya keanekaragaman suatu kelompok organisme.

Hukum Hardy-Weinberg

Menyatakan bahwa frekuensi alel dan genotipe suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi dengan kondisi tertentu, yang meliputi:

  1. Ukuran populasi cukup besar
  2. Populasi terisolasi.
  3. Jumlah mutasi gen dalam alel seimbang.
  4. Perkawinan acak.
  5. Kemampuan reproduksi antar-individu sama.

Persamaan Hardy-Weinberg

(p + q) = 1
Kombinasi alel yang muncul secara acak, yaitu:

P2 + 2pq + q2 = 1 AA + 2Aa + aa = 1

p = frekuensi alel dominan di dalam populasi. q = frekuensi alel resesif di dalam populasi.