Pendahuluan, Ciri-Ciri Makhluk Hidup dan Metode Ilmiah

Kedudukan Biologi di antara Ilmu-Ilmu lainnya

Cabang-cabang Biologi

Manfaat mempelajari biologi

a. Di bidang kedokteran

    Cabang biologi yang membantunya anatomi, fisiologi, mikrobiologi, patologi, dan sebagainya.

b. Di bidang industri

    Cabang biologi yang membantunya zoologi, botani, fisiologi, taksonomi, mikrobiologi, dan

    sebagainya.

c. Di bidang pertanian

    Cabang biologi yang membantunya botani, anatomi, fisiologi, genetika, dan sebagainya.

d. Di bidang peternakan

    Cabang biologi yang membantunya zoologi, anatomi, fisiologi, genetika, embriologi, taksonomi          dan sebagainya.

Biologi juga dapat digabungkan dengan cabang ilmu IPA lainnya, misalnya biofisika dan biokimia.

Ciri-Ciri Makhluk Hidup

Makhluk hidup dapat dibedakan dari benda tak hidup dengan melihat ciri-ciri yang hanya dimiliki oleh makhluk hidup dan tidak dimiliki oleh benda tak hidup, yaitu:

1. Bergerak

2. Memerlukan makan/nutrisi

Tumbuhan memperoleh makanan melalui proses fotosintesis.

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

3. Bernapas (respirasi)

Bernapas berarti menghirup oksigen (O₂) dari udara dan mengeluarkan gas karbondioksida (CO₂). Oksigen yang dihirup digunakan untuk membakar zat makanan untuk menghasilkan energi. Proses pembakaran zat makanan oleh O₂ di dalam tubuh disebut proses oksidasi (metabolisme).
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O 

Manusia bernapas dengan paru-paru, hewan ada yang bernapas dengan paru-paru, insang dan dibantu dengan kulit. Sedangkan tumbuhan bernapas melalui mulut daun (stomata).

4. Bereaksi terhadap rangsangan (iritabilitas)

5. Mengeluarkan zat sisa (ekskresi).

Proses pengeluaran zat sisa dilakukan melalui kulit, ginjal dan paru-paru.

6. Tumbuh dan berkembang

Tumbuh adalah proses bertambahnya ukuran dan jumlah sel yang sifatnya irreversibel (tidak dapat kembali ke keadaan semula).

Berkembang adalah proses pertumbuhan yang diikuti dengan proses pendewasaan atau proses berubahnya sel-sel untuk membentuk struktur dan fungsi tertentu (diferensiasi) membentuk organ tertentu.

7. Berkembang biak (reproduksi)
Perkembangbiakan dapat terjadi secara generatif (kawin) maupun vegetatif (tidak kawin).
Perkembangbiakan generatif dapat dibedakan lagi menjadi bertelur (ovipar), melahirkan (vivipar), dan bertelur-melahirkan (ovovivipar).
Perbedaan perkembangbiakan secara generatif dengan vegetatif:

Pembeda	Vegetatif	Generatif
Dapat dijumpai pada	Hewan dan tumbuhan tingkat rendah	Hewan dan tumbuhan tingkat tinggi
Induk	Hanya melibatkan satu induk	Melibatkan dua jenis induk
Keturunannya	Secara genetik, sama dengan induknya	Secara genetik berbeda denagn induknya. Ini menyebabkan terjadinya variasi
Kecepatan perkembangbiakan	Berlangsung relatif cepat	Berlangsung relatif lambat

8. Melakukan adaptasi
Adaptasi adalah penyesuaian diri terhadap lingkungannya, misalnya terhadap suhu, ketinggian, iklim, agar dapat bertahan hidup di lingkungannya tersebut.

Asal Usul Makhluk Hidup

1. Teori Abiogenesis

Para penganut paham abiogenesis memiliki semboyan/pemikiran "Generatio Spontaneae" yang artinya makhluk hidup berasal dari benda tak hidup yang muncul secara spontan karena adanya gaya hidup di alam. Ilmuwan yang mendukung teori ini adalah Aristoteles, Antonie Van Leuwenhook, John Needham, Opharin, Harold Urey dan Stanley Miller
.

Harold Urey dan Stanley Miller (Teori Kimia) berpendapat bahwa "Suatu ketika atmosfer bumi kaya akan gas-gas CH₄ (metana), NH₃ (Amoniak), H₂O (uap air) dan gas H₂ (hidrogen). Dengan bantuan loncatan bunga api listrik yang berasal dari petir di angkasa dan sinar kosmis, dari zat-zat tersebut terbentuk asam amino. Asam amino ini merupakan substansi dasar pembangun kehidupan".

Alexander Ivanovich Opharin berpendapat bahwa kehidupan pertama kali terjadi di lautan, karena air laut banyak mengandung garam-garam mineral yang merupakan bahan penyusun makhluk hidup.

2. Teori Biogenesis

Para pendukung teori biogenesis adalah Francesco Redi, Lazari Spallanzani dan Louis Pasteur.
Redi melakukan percobaan dengan menggunakan tiga potong daging yang telah disterilkan. Ketiga daging tersebut dimasukkan ke dalam tiga toples yang berbeda. Satu toples dibiarkan terbuka, satu toples ditutup dengan kain kasa dan satu toples ditutup rapat. Selama satu minggu ketiga daging tersebut diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

Lazaro Spallanzani melakukan percobaan dengan menggunakan air kaldu yang telah disterilkan, kemudian air kaldu tersebut dimasukkan ke dalam tiga tabung reaksi terpisah. Satu tabung dibiarkan terbuka, satu tabung ditutup kain kasa dan satu tabung lainnya ditutup rapat. Selama satu minggu, ketiga daging dalam toples tersebut diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

Pasteur melakukan percobaan dengan menggunakan air kaldu yang telah disterilkan, kemudian air kaldu tersebut dimasukkan ke dalam tiga tabung reaksi terpisah. Satu tabung dibiarkan terbuka, satu tabung dihubungkan dengan gelas berbentuk leher angsa dan satu tabung lainnya ditutup rapat. Selama satu minggu ketiga daging dalam toples tersebut diamati dan dicatat perubahan yang terjadi.

Percobaan Louis Pasteur dapat menggugurkan teori Abiogenesis.

Semboyan para penganut teori biogenesis adalah

*) “Omne vivum ex vivo”, artinya semua kehidupan berasal dari kehidupan

*) “Omne vivum ex ovo”, artinya semua kehidupan berasal dari telur

*) "Omne ovum ex vivo", artinya semua telur berasal dari kehidupan.

Metode Ilmiah

Penemuan ilmiah diperoleh dengan mengadakan penelitian ilmiah. Agar dapat menghasilkan suatu penemuan ilmiah ilmuwan harus selalu melakukan dua hal yaitu bersikap ilmiah dan menggunakan metode ilmiah.

Sikap ilmiah adalah sikap yang meliputi rasa ingin tahu, kejujuran, ketekunan (tidak cepat putus asa), ketelitian, objektivitas, dan keterbukaan.

Metode ilmiah adalah cara kerja dengan tahap-tahap tertentu (sistematis dan teratur) dengan menggunakan logika yang ditempuh oleh para ilmuwan untuk memecahkan masalah yang dihadapinya dalam upaya pengembangan ilmu pengetahuan.

Langkah-langkah Metode ilmiah:

1. Merumuskan masalah (dilakukan setelah mengadakan pengamatan/observasi)
2. Mengumpulkan data/keterangan (penyusunan kerangka berpikir)
3. Menyusun hipotesis/dugaan atau jawaban sementara terhadap masalah
4. Melakukan eksperimen/percobaan
5. Menarik kesimpulan
6. Melakukan eksperimen lanjutan/eksperimen ulang untuk mendapatkan teori

Kegunaan Metode Ilmiah:

1. Berguna untuk memecahkan suatu masalah dengan penalaran dan pembuktian yang memuaskan
2. Dengan melakukan penelitian-penelitian dan pengujian kembali hasil-hasil penelitian tersebut ilmu pengetahuan akan makin berkembang
3. Setiap orang dapat menguji kembali kebenaran hasil penelitian orang lain denganmenggunakan metode ilmiah, sehingga diperoleh kebenaran yang lebih pasti
4. Rahasia-rahasia alam yang semula belum diketahui orang akan dapat diungkapkan dengan penelitian yang menggunakan metode ilmiah.