Ruang Lingkup Biologi

A. Pendahuluan

Biologi merupakan bagian dari sains. Biologi berasal dari kata bios yang berati hidup, dan Logos yang berarti ilmu. Jadi, biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang mahluk hidup.

B.  Objek Biologi dalam Tingkatan Organisasi Kehidupan

Untuk memudahkan mempelajari obyek kajian biologi, maka objek-objek biologi dikategorikan menurut tingkatan organisasi kehidupan, yaitu molekul, makromolekul, organel, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, bioma, dan biosfer, dimana antar tingkatan tersebut saling berhubungan, untuk lebih jelasnya coba perhatikan gambar berikut ini.

Gambar 1. Tingkatan Organisasi Kehidupan

1. Objek Biologi Tingkat Molekul
Struktur di dalam sel dapat dipisahkan menjadi makromolekul-makromolekul  bahkan hingga menjadi atom. Pada umumnya tubuh organisma mengandung molekul yang tersusun dari atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan Nitrogen (N). Jenis molekul yang terkandung di dalam tubuh organisme antara lain karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat.

2. Objek Biologi Tingkat Sel

Sel merupakan unit struktural, fungsional, dan hereditas penyusun tubuh makhluk hidup. Sel memiliki organel dengan fungsi tertentu. Suatu sel tunggal memiliki karakteristik makhluk hidup. Setiap sel memiliki materi hereditas, melakukan aktivitas metabolisme, mampu tumbuh serta berkembang. Karena memiliki karakteristik yang dibutuhkan sebagai makhluk hidup, sel disebut sebagai satuan unit terkecil kehidupan. Ukuran sel sangat kecil sehingga untuk melihatnya dibutuhkan mikroskop.

3. Objek Biologi Tingkat Jaringan

Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu.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.

4.   Organisasi Kehidupan Tingkat Organ

Organ merupakan struktur yang terbentuk dari beberapa jenis jaringan yang bekerja sama untuk menjalankan fungsi tertentu. Contoh organ pada hewan dan manusia adalah usus, jantung, paru-paru, hati, lambung, mata, usus halus dan sebagainya. Pada tumbuhan contoh organ adalah akar, batang, daun, dan bunga.

5.   Organisasi Kehidupan Tingkat Sistem Organ

Sistem organ adalah kumpulan beberapa organ dengan sistem tertentu untuk melaksanakan fungsi hidup tertentu. Adapun posisi berbagai organ di dalam tubuh hewan dan manusia disesuaikan dengan fungsinya sebagai pembentuk sistem organ tertentu. Misalnya paru-paru; organ ini terletak di rongga dada berhubungan dengan trakea dan berfungsi dalam sistem respirasi; hati terletak di rongga perut dekat dengan lambung, pankreas, dan usus, dan berfungsi dalam sistem pencernaan.

6.   Organisasi Kehidupan Tingkat Individu

Seluruh sistem organ tersebut saling berinteraksi, saling menunjang atau saling  berpengaruh dan membentuk satu tubuh yang dikenal dengan istilah  individu. Individu dapat berupa organisme bersel tunggal (uniseluler)atau bersel banyak (multiseluler). Bakteri dan protozoa adalah contoh organisme bersel tunggal. Jadi  individu merupakan satu organisme yang tubuhnya tersusun oleh berbagai sistem organ yang saling berhubungan. Pada  lingkungan yang lebih luas, individu diartikan sebagai satuan makhluk hidup tunggal, misalnya seekor ikan, seekor ayam, sebatang pohon beringin, dan sebagainya. Kata individu berasal dari bahasa Latin yakni  Individum yang artinya ‘tidak dapat dibagi’.

7.   Organisasi Kehidupan Tingkat Populasi

Populasi artinya kumpulan dari individu sejenis yang secara bersama menempati suatu habitat. Jadi, seluruh tanaman padi pada sepetak sawah tersebut merupakan populasi padi, seluruh cacing tanah merupakan populasi cacing tanah.

8.   Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas

Komunitas adalah kumpulan populasi yang tinggal bersama pada suatu areal tertentu, dimana terjadi suatu bentuk hubungan atau interaksi, baik antara individu sejenis (intraspecies) maupun antara jenis yang berbeda (antarspecies). Sepetak sawah, sebuah kolam ikan, sebidang kebun, bahkan halaman rumah AnAnanda tadi dapat merupakan suatu contoh komunitas.

9.   Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem

Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan, ada yang berperan sebagai produsen, konsumen  ataupun dekomposer.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).

10.   Organisasi Kehidupan Tingkat Bioma

Istilah Bioma berhubungan dengan kumpulan species (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 7 macam bioma, yaitu: tundra, taiga, gurun (padang pasir), padang rumput, savana, hutan hujan tropis, dan hutan decidous.

11.   Organisasi Kehidupan tingkat biosfer

Biosfer adalah lapisan bumi yang di dalamnya terdapat kehidupan. Biosfer mencakup wilayah daratan, perairan dan ciri utama, yaitu mengandung oksigen yang sangat dibutuhkan untuk menunjang kehidupan organisme.

C.  Ragam Permasalahan objek Biologi pada berbagi tingkat Kehidupan

Berbagai permasalahan dalam biologi dapat terjadi pada berbagai tingkatan organisasi kehidupan. Contohnya Permasalahan pada tingkat sel, misalnya terjadi lisis sel darah merah saat terinfeksi bakteri atau virus. Permasalahan biologi pada tingkat jaringan, misalnya penyakit osteoporosis yang menyebabkan hilangnya masa tulang keras sehingga tulang menjadi rapuh dan mudah patah. Permasalahan biologi pada tingkat organ, misalnya kelainan pada organ mata hemerolopi (rabun senja).Permasalahan biologi pada tingkat sistem organ, misalnya gangguan bernapas akibat penyempitan saluran napas pada penderita asfiksia.Permasalahan biologi pada tingkat individu, misalnya seorang penderita AIDS (Acquired immunodeficiency syndrome) yang mengalami gangguan sistem imun dan membuatnya mudah terinfeksi penyakit. Permasalahan biologi pada tingkat populasi, misalnya penyebaran AIDS dari satu orang ke orang lain dalam satu populasi. Permasalahan biologi pada tingkat komunitas, misalnya dampak penangkapan burung secara liar terhadap kelestarian mahluk hidup lainnya dalam suatu rantai makanan. Permasalahan biologi pada tingkat ekosistem, misalnya pengundulan hutan untuk perkebunan kelapa sawit yang mengancam habitat satwa liar di dalammnya. Permasalahan biologi pada tingkat bioma, misalnya dampak kebakaran hutan hujan tropis. Permasalahan biologi pada tingkat biosfer, misalnya dampak menipisnya lapisan ozon di atmosfer terhadap kehidupan mahluk hidup di bumi.  Masih banyak permasalahan biologi lainnya yang terjadi di permukaan bumi ini.

D.   Cabang-Cabang Biologi/Bagian Biologi

Sebagai ilmu, biologi memiliki ruang lingkup sangat luas karena menyangkut segala permasalahan makhluk hidup dan kehidupannya. Sebagai upaya memperdalam berbagai objek dan permasalahan tersebut, para biolog membuat kajian-kajian khusus sehingga muncul berbagai cabang biologi. Berikut merupakan cabang-cabang ilmu biologi.

1.   Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri

2.   Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup

3.   Biostatistika, adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi.

4.   Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup

5.   Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan

6.   Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya

7.   Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dan lingkungannya

8.   Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio

9.   Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang

10. Filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya

11.  Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/bioproses/fungsi kerja tubuh

12. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat

13. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan

14. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme

15. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme

16. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit

17. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel

18. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup 

19. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus

20.     Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

E.  Peranan biologi dalam berbagai bidang kehidupan manusia

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.

a.   Bidang Kedokteran, misalnya teknik pembuatan bayi tabung, metode keluarga berencana (KB), cangkok organ tubuh, bedah plastik, dan terapi gen

b.   Bidang Farmasi, misalnya pembuatan vitamin sintetik vaksin, antibiotik untuk bakteri dan jamur, antibodi monoklonal, hormon insulin buatan, enzim-enzim buatan, serta obat-obatan tradisional (jamu) dan modern.

c.   Bidang Pertanian, misalnya penemuan bibit unggul, tanaman transgenik, kultur jaringan, teknologi hidroponik, dan pemandulan hama.

d.   Bidang Peternakan, misalnya kloning untuk hewan, inseminasi buatan (kawin suntik), ayam petelur tanpa dibuahi pejantan.

e.   Bidang Perikanan, misalnya budi daya udang windu, budidaya kerang penghasil mutiara, dan budidaya ika hias.

f.    Bidang Industri, misalnya teknik pemisahan logam dari bijihnya dengan menggunakan bakteri.