Metode Ilmiah dalam Mempelajari Biologi

Dalam mempelajari dan mengembangkan ilmu biologi digunakan metode ilmiah. Oleh karena itu, para biolog harus mampu melakukan kerja ilmiah dalam menyelesaikan masalah atau mencari jawaban permasalahan-
permasalahan yang dihadapi dalam penelitiannya. Selain itu, biolog juga harus mampu bersikap ilmiah.
a. Kerja Ilmiah
Dalam mempelajari biologi kita menggunakan metode ilmiah, yaitu serangkaian kegiatan atau tahapan tertentu yang dilakukan secara sistematis. Tahapan dalam metode ilmiah adalah menemukan permasalahan, mengajukan hipotesis, melakukan percobaan untuk menguji hipotesis, menarik kesimpulan, dan membuat laporan percobaan. Definisi masalah adalah adanya kesenjangan antara hal yang seharusnya dan kenyataan yang terjadi. Contohnya adalah apabila sebatang tanaman berbunga, maka umumnya setelah itu akan berbuah. Tetapi mungkin pada kenyataannya kalian akan menemukan sebatang tanaman yang berbunga lebat tetapi setelah itu tidak membentuk buah. Hal tersebut bisa menjadi permasalahan ilmiah, yaitu mengapa tanaman yang berbunga lebat tidak bisa membentuk buah? Tentu saja, tidak semua masalah layak untuk diteliti. Coba kalian pikirkan masalah yang bagaimana yang layak diangkat sebagai permasalahan penelitian. Untuk menjawab permasalahan kalian dapat mengajukan jawaban sementara atau dugaan yang disebut hipotesis. Misalnya, tanaman tersebut tidak dapat berbuah karena setelah berbunga tidak terjadi penyerbukan karena hewan-hewan polinator seperti lebah dan kupu-kupu tidak dijumpai di
daerah tersebut. Untuk dapat menentukan sebuah hipotesis diperlukan pengetahuan yang relevan, yang bisa diperoleh dari membaca buku atau hasil penelitian yang pernah ada sebelumnya. Inilah perlunya
melakukan studi pustaka. Untuk mendapatkan jawaban dari permasalahan ilmiah yang diajukan, maka hipotesis atau jawaban sementara harus diuji, yaitu melalui percobaan. Di dalam percobaan diperlukan sebuah metode, yaitu pemaparan mengenai hal-hal apa yang akan dikerjakan beserta alat dan bahan serta langkah-langkahnya. Contohnya adalah dengan mendatangkan lebah atau kupu-kupu untuk membantu penyerbukan bunga-bunga tersebut. Dalam percobaan diamati apakah benar setelah didatangkan lebah dan kupu-kupu kemudian terjadi penyerbukan dan terbentuk buah. Hal-hal yang kita temukan dan terjadi di dalam percobaan merupa kan hasil penelitian. Data-data hasil percobaan tersebut, baik kualitatif maupun kuantitatif, kemudian dianalisis dengan teknik tertentu untuk dibahas dengan teliti apakah hipotesis yang kita ajukan terbukti atau tidak. Setelah itu ditarik kesimpulan yang merupakan intisari hasil dan pembahasan dikaitkan dengan permasalahan ilmiah.

Misalnya, setelah didatangkan lebah dan kupu-kupu ternyata tanaman tersebut dapat membentuk buah. Sehingga dapat disimpulkan bahwa tanaman berbunga lebat tersebut tidak dapat membentuk buah karena di
lingkungannya tidak ada hewan-hewan polinator. Bisa jadi dari hasil penelitian tersebut belum diketahui apakah hewan yang melakukan penyerbukan tersebut adalah lebah atau kupukupu, sehingga setelah disimpulkan bisa diajukan saran atau rekomendasi agar dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui hewan manakah yang berperan sebagai polinator. Ini berarti bahwa sebuah penelitian bisa menimbulkan permasalahan ilmiah bagi penelitian lain atau penelitian lanjutannya.

Objek dan Permasalahan Biologi

Biologi mempelajari makhluk hidup (organisme). Setiap makhluk hidup tersusun atas sel. Ada makhluk hidup yang hanya terdiri atas satu sel (uniseluler), misalnya Amoeba. Ada pula makhluk hidup yang terdiri atas banyak sel (multiseluler), misalnya tumbuhan dan hewan.

Di dalam organisme multiseluler, sel-sel yang sejenis berkumpul membentuk jaringan, kumpulan jaringan membentuk organ, dan organ-organ tersebut membentuk sistem organ, serta sistem organ menyusun organisme.


Tubuh tumbuhan terdiri atas berbagai organ, yaitu akar, batang, dan daun. Pada yang dewasa akan terbentuk bunga serta biji. Sebagai organ fotosintesis, daun disusun oleh berbagai jaringan, yaitu jaringan epidermis, jaringan tiang, jaringan bunga karang, jaringan pengangkut, dan jaringan epidermis.

Masing-masing jaringan tersebut disusun oleh sel-sel. Jaringan tiang pada daun misalnya, disusun oleh kumpulan sel yang berbentuk seperti tiang. Satu unit organisme disebut individu, contohnya adalah satu pohon mangga, seekor burung dara, atau seorang anak. Individu-individu yang
sejenis bila berkumpul pada tempat dan waktu tertentu akan membentuk populasi, contohnya adalah populasi pohon mangga, populasi burung dara, dan populasi anak. Kumpulan individu tersebut disebut populasi apabila berada pada tempat dan waktu yang sama. Beberapa populasi bila berkumpul pada waktu dan tempat yang sama akan membentuk komunitas. Apabila
komunitas-komunitas tersebut berinteraksi dengan lingkungan, maka akan membentuk ekosistem. Contoh ekosistem adalah ekosistem kolam, ekosistem sungai, ekosistem laut, ekosistem sawah, dan ekosistem hutan.

Variasi geografis seperti ketinggian di atas permukaan laut dan garis lintang menyebabkan daratan di bumi terbagi menjadi sejumlah zona habitat. Kumpulan dari berbagai komunitas pada setiap zona
habitat disebut bioma. Suatu bioma diberi nama berdasarkan tumbuhan yang dominan. Bila tumbuhan dominannya adalah rumput, maka dinamakan bioma padang rumput. Tumbuhan yang ada di bioma tersebut menentukan jenis hewan yang hidup di dalamnya. Sehingga, di bioma padang rumput, hewan yang akan kita temukan sebagian besar adalah hewan pemakan rumput (herbivora). Di bumi, terdapat 6 bioma yaitu bioma gurun, bioma padang rumput, bioma hutan hujan
tropis, bioma hutan 4 musim, bioma taiga, dan bioma tundra. Tiga bioma yang disebut pertama adalah khas untuk daerah tropis, contoh yang ada di Indonesia adalah bioma hutan hujan tropis dan bioma padang rumput

Perkembangan Biologi

Pada zaman dahulu kala, terutama zaman Yunani, orang lebih banyak mempelajari filsafat. Dari filsafat ini, selanjutnya berkembang adanya filsafat alam dan filsafat moral. Filsafat alam mempunyai turunan ilmu-ilmu alam (the natural sciences),

sedangkan filsafat moral berkembang menjadi ilmu-ilmu sosial (the social sciences). Nah, ilmuilmu
alam ini dibagi lagi menjadi dua bagian, yakni ilmu abiotik/non hayati (the physical science) dan ilmu hayat (the biological science). Ilmu hayat inilah yang biasa disebut dengan nama biologi.

Biologi dimaksudkan sebagai ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Hal ini sesuai
dengan asal kata biologi dari bahasa Yunani, yakni bios yang berarti ‘hidup’ dan logos yang berarti ‘ilmu’. Aristoteles (384-322 SM) merupakan orang yang pertama kali meletakkan dasar ilmu biologi pada zaman Yunani. Ia mengemukakan sebuah teori tentang asal muasal makhluk hidup dari benda mati yang dikenal dengan teori abiogenesis atau generatio spontanea.

Kemudian pada abad ke-13 M, tepatnya tahun 1668, Fransisco Redi melalui percobaannya meluruskan pendapat Aristoteles yang telah muncul sejak belasan abad sebelum masanya dengan mengajukan teori bio genesis. Dengan teorinya, Redi menyatakan bahwa makhluk hidup
berasal dari makhluk hidup juga. Teori tersebut diperkuat oleh Lanzzaro Spallanzani (1765).

Setelah itu, biologi semakin berkembang dengan ditemukannya mikroskop oleh Anthony van Leeuwenhoek. Penemuan mikroskop tersebut mendukung penemuan sel oleh Robert
Hook. Teori Hook tentang sel kemudian disempurnakan oleh Theodor Schwann dan Matthias Schleiden (1938-1939).


Perkembangan berikutnya adalah munculnya teori evolusi yang dikemukakan oleh Charles Darwin (1809-1882) yang mengetengahkan teori evolusi melalui seleksi alam dalam buku Th e origin of species atau Asal Usul Spesies.

Selanjutnya berkembang ilmu yang mempelajari pewarisan sifat makhluk hidup (genetika), dipelopori oleh George Mendel (1822-1884). Contoh penerapan genetika adalah dalam dunia
kedokteran, yaitu terapi gen. Biologi terus berkembang seiring penelitian dan penemuan-penemuan
baru. Terkait dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, contohnya adalah perkembangan mikroskop.

Ketika mikroskop pertama kali ditemukan, kemampuannya untuk melihat objek-objek mikroskopis masih sangat terbatas. Kemudian berkembang mikroskop seperti yang umum kita gunakan saat ini yang disebut sebagai mikroskop cahaya karena sumber sinarnya adalah cahaya.

Setelah itu, berkembang pula mikroskop elektron, yaitu mikroskop yang sumber sinarnya adalah elektron, sehingga pengamatan dengan mikroskop ini dapat dilakukan dengan lebih detail dibandingkan dengan mikroskop cahaya.


Dengan dukungan teknologi lain, kajian bio logi pun mengalamiperkembangan, sehingga muncullah penemuan-penemuan baru seperti dalam biologi molekuler, dan bioteknologi. Contoh bioteknologi
adalah penemuan bayi tabung, kloning, pemetaan gen, dan transplantasi gen. Dengan kultur jaringan, kita bisa memperbanyak hewan atau tumbuhan tanpa harus mengawinkan jenis jantan dan betinanya, tetapi cukup dengan bagian tubuh tertentu. Contohnya adalah kultur jaringan
tumbuhan yang banyak dilakukan pada tanaman tembakau, anggrek, dan jenis-jenis lain yang bernilai ekonomi tinggi . Akibat perkembangan teknologi yang semakin pesat, saat ini
biologi sudah merambah pada hal-hal yang dulunya tidak mungkin dilakukan. Biologi akan selalu berkembang sesuai dengan perkembangan kehidupan manusia dan teknologi.