Permasalahan Biologi - Alam yang indah dengan seluruh komponen pendukungnya. Semua terlihat hidup dan
membuat manusia tertarik untuk mengetahui lebih jauh mengenai alam dan kehidupan
yang ada di dalamnya. Coba perhatikan gambar berikut.
Gambar tersebut diatas menunjukkan ruang lingkup biologi, objek-objek biologi yang saling berhubungan mulai dari tingkatan molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma. Marilah kita pelajari permasalahan yang ada dalam setiap tingkatan pada ruang lingkup biologi.
Gambar tersebut diatas menunjukkan ruang lingkup biologi, objek-objek biologi yang saling berhubungan mulai dari tingkatan molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma. Marilah kita pelajari permasalahan yang ada dalam setiap tingkatan pada ruang lingkup biologi.
Tingkat Molekul
Di tingkat molekul, dipelajari struktur subselular (organel).
Molekul dapat dibedakan menjadi makromolekul yang lebih sederhana hingga
atom-atom (proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Dalam setiap tubuh
makhluk hidup, selalu mengandung atom karbon (C = carbon), hidrogen (H), dan
oksigen (O) dalam tubuhnya. Sekumpulan atom-atom akan membentuk molekul-molekul
yang disebut molekul organik. Ada empat golongan molekul organik, yaitu molekul
lipid, protein, karbohidrat, dan asam nukleat. Interaksi antarmolekul-molekul
tersebut akan membentuk organel yang memiliki fungsi tertentu. Selanjutnya,
interaksi tersebut membentuk organisasi tingkat sel.
Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat
molekul adalah virus. Meskipun virus hanya tersusun dari protein dan molekul
asam nukleat, virus dapat berkembang biak dan menyebabkan penyakit. Selanjutnya,
virus dimasukkan dalam kelompok tersendiri.
Tingkat Sel
Sel adalah tingkat organisasi di atas molekul. Semua makhluk
hidup tersusun oleh sel, ada yang bersel satu atau bersel banyak. Sel sebagai
unit fungsional dan struktural terkecil bagi makhluk hidup bersel banyak selalu
memperlihatkan ciri-ciri hidup, di antaranya, sebagai berikut:
-
dapat berkembang biak atau menghasilkan keturunan;
-
dapat menghasilkan energi melalui serangkaian proses respirasi sel dalam mitokondria;
-
memberikan respons atau tanggapan terhadap rangsang;
-
melakukan pencernaan intraseluler (digestive) dan pengeluaran (ekskresi);
tumbuh dan berkembang. Sel-sel anak hasil pembelahan sel
(mitosis) akan tumbuh hingga mencapai ukuran tertentu, kemudian mulai berkembang
dan berdiferensiasi atau berspesialisasi (berubah bentuk menurut fungsi-fungsi
tertentu).
Permasalahan biologi dapat muncul pada tingkat sel, antara
lain, adanya perbedaan struktur sel hewan dan struktur sel tumbuhan. Pada
kenyataannnya, terdapat perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan.
Tingkat Jaringan
Tingkat organisasi setelah sel adalah jaringan. Jaringan adalah
kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu.
Beberapa jaringan dasar penyusun tubuh hewan, antara lain, jaringan, seperti
epitelium, otot, ikat, tulang, dan saraf. Sementara itu, jaringan pada tumbuhan,
antara lain, epidermis, parenkima, kolenkima, sklerenkima, endodermis, xilem,
dan floem. Jaringan epidermis tersusun atas sel-sel pipih dan susunannya rapat
sehingga jaringan epidermis memiliki fungsi sebagai pelindung. Contoh
permasalahan biologi yang muncul pada tingkat jaringan adalah cara jaringan otot
dapat berkontraksi sehingga menggerakkan tulang.
Tingkat Organ
Sekumpulan jaringan bekerja sama dalam membentuk organ. Coba
kalian sebutkan, organ apa saja yang kalian miliki? Manakah yang termasuk ke
dalam organ luar dan manakah yang termasuk organ dalam? Organ dalam, misalnya,
usus halus. Usus halus tersusun oleh beberapa macam jaringan yang masing-masing
membentuk fungsi tertentu, yaitu jaringan, seperti epitelium, ikat, otot polos,
dan saraf. Struktur kompleks usus halus ini mempunyai satu fungsi, yakni untuk
mencerna dan menyerap sari-sari makanan.
Contoh permasalahan biologi di tingkat organ adalah infeksi
usus halus. Bagaimana akibat yang ditimbulkan dari infeksi di usus halus?
Sekumpulan organ yang bekerja sama akan membentuk suatu sistem
untuk menjalankan fungsi tertentu yang disebut dengan sistem organ. Manusia dan
hewan memiliki berbagai sistem organ, tetapi tumbuhan tidak memiliki sistem
organ. Contoh sistem organ adalah sistem percernaan yang tersusun dari organ
mulut, esofagus, lambung, usus halus, usus besar, regtum, dan anus. Fungsi
sistem pencernaan adalah mencerna makanan secara mekanik dan secara kimiawi
sehingga bahan makanan yang kita makan menjadi sari-sari makanan, diserap usus,
dan diedarkan ke seluruh tubuh sebagai bahan pembentuk energi untuk aktivitas.
Pernahkah kalian merasa lapar? Setelah makan, apa yang kalian rasakan? Tubuh
menjadi lebih segar dan berenergi kembali. Berbagai sistem organ bersatu hingga
membentuk suatu makhluk hidup yang hidup.
Contoh permasalahan biologi di tingkat sistem organ adalah
kasus pemisahan bayi kembar siam dengan pemisahan organ perut yang salah satu
bayinya tidak memiliki salah satu bagian dalam sistem pencernaan.
Tingkat Individu
Satu-satuan makhluk hidup disebut individu. Individu adalah
satuan makhluk hidup tunggal. Dapatkah kalian hitung, ada berapa individu dalam
kelasmu? Jika jumlah siswanya ada 30 orang, ditambah dengan satu orang guru, ada
berapa jumlah individu tersebut? Setiap individu tidak dapat hidup sendiri.
Mereka hidup bersama-sama dengan individu lain yang sejenis atau tidak
sejenis.
Tingkat Populasi
Tingkat selanjutnya adalah populasi. Masih ingatkah kalian apa
arti populasi? Populasi artinya kumpulan dari individu sejenis yang secara
bersama menempati suatu habitat. Bagaimana kalian dapat mengetahui bahwa
individu-individu itu sejenis? Sejenis atau spesiesnya sama ditandai dengan
adanya kemampuan untuk mengadakan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang
fertil (subur). Dengan demikian, dalam kelas kalian yang berisi 31 individu,
terdapat berapa populasikah? Jawabnya, ada satu populasi, yaitu populasi
manusia.
Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat
populasi adalah budi daya ikan mas. Untuk budi daya ikan mas, kita memerlukan
individu-individu sejenis yang memiliki sifat unggul sehingga hasil perkawinan
di antara ikan mas adalah keturunan yang fertil.
Tingkat Ekosistem
Satu tingkat di atas populasi adalah komunitas. Komunitas
adalah kumpulan beberapa populasi yang tinggal bersama pada suatu wilayah
tertentu.
Ekosistem merupakan hubungan timbal balik antara makhluk hidup
dengan lingkungannya. Kita mengenal beberapa macam ekosistem, misalnya,
ekosistem dataran rendah, ekosistem pegunungan, ekosistem perairan tawar, dan
ekosistem laut. Permasalah yang muncul di tingkat ekosistem, antara lain, tanah
longsor, tercemarnya air sungai, dan penebangan liar di hutan. Keadaan ini dapat
mengakibatkan matinya tumbuhan dan hewan-hewan yang hidup di dalamnya. Selain
itu, juga dapat merusak habitat dan struktur tanah serta perubahan suhu yang
disebabkan berkurangnya tumbuhan hijau.
Tingkat Bioma
Ekosistem-ekosistem tersebut akan membentuk bioma. Menurut
garis lintang, kita mengenal 6 macam bioma, mulai dari khatulistiwa sampai
kutub, yaitu bioma gurun, padang rumput, hutan gugur, hutan hujan tropis, taiga,
dan bioma tundra. Pemberian nama bioma didasarkan pada jenis tumbuhan yang
dominan. Misalnya bioma padang rumput didominasi oleh tumbuhan rumput dan hewan
mamalia besar, seperti herbivor dan karnivor.