Sabtu, 14 Maret 2009

Modul pembelajaran Biologi SMA Kelas x

MODUL 1
Ruang Lingkup Biologi

Standar kompetensi : 1. Memahami hakikat Biologi sebagai ilmu.
Kompetensi Dasar : 1.1 Mengidentifikasi ruang lingkup Biologi.
Indikator :
• Menjelaskan karakteristik ilmu biologi
• Menjelaskan apa yang dikaji oleh ilmu Biologi.
• Menunjukkan kedudukan dan keterkaitan biologi dengan ilmu yang lain.
• Menjelaskan keterkaitan Biologi dengan metoda ilmiah.
• Memberikan contoh pemecahan masalah biologi dengan metoda ilmiah.
• Memberikan contoh manfaat mempelajari biologi.
• Memberikan contoh masalah biologi dan cabang ilmu biologi yang ikut andil membantu menyelesaikan

A. Tujuan pembelajaran :
• Melalui diskusi tentang pengertian ilmu biologi siswa mampu menjelaskan karakteristik ilmu biologi dengan benar.
• Melalui diskusi tentang Biological Science Curiculum Study siswa mampu menjelaskan ranah yang dikaji oleh ilmu Biologi dengan benar.
• Melalui diskusi tentang struktur ilmu pengetahuan siswa dapat menunjukkan kedudukan dan keterkaitan biologi dengan ilmu yang lain dengan benar.
• Dengan berdiskusi siswa mampu menjelaskan keterkaitan Biologi dengan metoda ilmiah.
• Dengan berdiskusi siswa mampu memberikan contoh pemecahan masalah biologi dengan metoda ilmiah dengan benar.
• Dengan berdiskusi siswa mampu memberikan contoh manfaat mempelajari biologi dengan benar.
• Dengan berdiskusi siswa mampu memberikan contoh masalah biologi dan cabang ilmu biologi yang ikut andil membantu menyelesaikan dengan benar.

B. Materi Pembelajaran
1. Objek Biologi
Biologi berasal dari dua kata bahasa Yunani, yaitu ‘bios’ dan ‘logos’ yang artinya ‘hidup’ dan ‘ilmu’. Jadi secara sederhana Biologi dapat diartikan sebagai ilmu tentang hidup. Pengertian ini kemudian berkembang dan disempurnakan sehingga mencakup seluruh objek atau kajiannya yang sangat luas itu. Definisi Biologi yang lebih lengkap tersebut adalah sebagai berikut; Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup dan gejala kehidupan. Objek atau kajian dalam Biologi meliputi kelima Kingdom/Regnum dan Virus. Kelima Kingdom tersebut adalah Animalia (hewan), Plantae (tumbuhan), Fungi (jamur), Protista dan Monera.
Adapun objek-objek tersebut selanjutnya akan dikaji lebih jauh mulai dari lingkup yang paling kecil yaitu molekul hingga lingkup bioma di permukaan bumi. Dimana interaksi antarbioma di permukaan bumi ini membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang dikenal sebagai Biosfer.
Kemudian bagaimanakah caranya mempelajari Biologi yang objek/kajiannya sangat luas itu? Ya benar, caranya adalah dengan memilah-milah materi-materinya berdasarkan objek atau kajiannya, baru kemudian mempelajarinya secara lebih mendalam pada setiap
objek/kajian tersebut. Baiklah sekarang mari kita mulai saja mempelajari cabang-cabang Biologi tersebut.
________________________________________
2. CABANG-CABANG BIOLOGI
Di atas telah dijelaskan bahwa untuk mempermudah mempelajarinya, maka Biologi dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu. Tiap cabang ilmu mengkhususkan bahasannya pada satu objek tertentu saja. Misalnya cabang Biologi yang didasarkan pada objek diantaranya Zoologi, Botani, Mikologi, Mikrobiologi, dan Virologi. Kemudian dari tiap objek itu, misalnya Zoologi terbagi lagi menjadi Vertebrata dan Invertebrata. Dan Vertebrata yang terbagi lagi menjadi 5 Filum (Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves dan Mamalia) memunculkan cabang-cabang ilmu seperti Ichtyologi, Herpitologi, Ornitologi dan Mamalogi. Dari tiap cabang ilmu ini muncul lagi cabang-cabang ilmu yang semakin spesifik. Misalnya, dari Mamalogi kemudian muncul cabang-cabang ilmu yang mengkaji lebih jauh mengenai hewan mamalia dan manusia tersebut, seperti Sitologi, Anatomi, Fisiologi, Morfologi, Taksonomi, Genetika, Embriologi. Pemilahan ilmu ini terjadi pula pada cabang-cabang ilmu Biologi lainnya.
Adapun cabang Biologi yang didasarkan pada persoalannya antara lain Ekologi, Toksikologi, Taksonomi, Biologi Reproduksi, dan Teratologi. Dan cabang Biologi yang didasarkan pada tingkat organisasi kehidupan antara lain Sitologi, Histologi, Organologi, Biologi Populasi, Biologi Molekuler, dan Genetika Populasi. Pada cabang Biologi Terapan yang bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia pun kini terbagi menjadi Kedokteran, Gizi dan Kesehatan/Higiene, Pertanian, Peternakan, Perikanan, serta Bioteknologi. Kemudian dari ilmu Kedokteran sendiri muncul ilmu-ilmu spesifik antara lain spesialisasi saraf, mata, kandungan, gigi, THT, internis, dan anak. Demikian pula dengan cabang biologi terapan lainnya.
Bagaimana, apakah menurut Anda Biologi merupakan ilmu pengetahuan alam yang sulit untuk dipelajari? Ataukah terlalu luas sehingga terasa akan lama dan membosankan untuk dipelajari? Tentu tidak bukan? Semua cabang ilmu Biologi tersebut sangat perlu dipelajari, karena pengetahuan Biologi dapat membantu kita menyelesaikan segala persoalan sehari-hari, baik dalam lingkungan sekitar diri sendiri maupun hingga lingkup ekosistem yang lebih luas. Selain itu Anda dapat menjadikan cabang-cabang Biologi ini sebagai sarana mengembangkan diri untuk masa depan, maksudnya Anda dapat memilih profesi dan berkarir pada salah satu cabang Biologi. Karena, setiap orang yang senang mempelajari Biologi akan semakin mengkhususkan dirinya bahkan berprofesi pada salah satu cabang ilmu Biologi yang paling disukainya.
Maksudnya begini, apabila Anda senang mempelajari tentang tubuh manusia, pada akhirnya akan mendorong Anda mengkhususkan diri dan berprofesi pada dunia Kedokteran, mulai dari Kedokteran Umum atau bahkan hingga ke Spesialis tertentu. Atau misalnya Anda senang mempelajari dunia tumbuhan, pada akhirnya akan mendorong Anda menjadi seorang ahli/biologiwan yang mampu menciptakan jenis tumbuhan atau bibit unggul baru dengan sifat unggul tertentu melalui bioteknologi/rekayasa genetika.
Memang ilmu pengetahuan seperti Biologi yang senantiasa berkembang dapat diibaratkan sebagai pohon yang semakin membesar, tumbuh cabang, anak cabang, ranting dan seterusnya hingga pohon tersebut semakin rimbun. Hal ini dikarenakan manusia memiliki rasa keingintahuan yang besar, selain itu pun karena ditunjang oleh kemajuan/perkembangan ilmu pengetahuan lainnya seperti kimia, fisika dan teknologi. Sekarang perhatikanlah gambar 20 berikut ini mengenai Cabang-cabang Ilmu Biologi berdasarkan objek kajiannya.

Gambar 20. Cabang-cabang Ilmu Biologi

Selain berdasarkan objek kajian tersebut di atas, Biologi juga mengkaji hal-hal yang berhubungan dengan lingkungan, sehingga terdapat pula cabang-cabang Biologi antara lain:
- Ekologi
- Limnologi
- Toksikologi
- Higiene & Gizi
Biologi juga berperan sebagai Biologi Terapan pada berbagai cabang ilmu seperti:
- Pertanian
- Peternakan
- Perikanan
- Kehutanan
- Kedokteran
- Bioteknologi /Rekayasa Genetika

Tabel 3. Bidang kajian cabang-cabang biologi.
Sampai di sini apakah Anda sudah memahami seluruh uraian mengenai cabang-cabang Biologi? Bagus, sekarang coba Anda jawab tiga pertanyaan berikut ini. Usahakan tidak melihat lagi ke uraian yang telah diberikan di atas.
1. Cabang ilmu Biologi apa sajakah yang dapat dipilah dari Ilmu Botani?
2. Apabila Anda terjun ke dalam dunia kedokteran, cabang ilmu Biologi apa sajakah yang perlu Anda pelajari?
3. Apakah bidang kajian dari Ekologi, Genetika, Embriologi, Mikrobiologi dan Evolusi?
Bagaimana? Pasti Anda dapat menjawab ketiga pertanyaan tersebut bukan? Bagus! Sekarang coba Anda cocokkan jawaban Anda dengan kunci jawabannya berikut ini.
1. Dari Ilmu Botani dapat dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu sebagai berikut: Taksonomi Tumbuhan, Morfologi Tumbuhan, Anatomi Tumbuhan, Fisiologi Tumbuhan, Genetika, Ekologi Tumbuhan, dan Patologi Tumbuhan.
2. Cabang-cabang ilmu Biologi yang berkaitan dengan bidang Kedokteran antara lain sebagai berikut: Anatomi Manusia, Fisiologi Manusia, Biologi Reproduksi, Embriologi, Genetika, Endokrinologi, Patologi, Mikrobiologi, Virologi, Farmakologi, Radiobiologi, Gizi dan Higiene.
3. Bidang kajian dari Ekologi adalah hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Bidang kajian dari Genetika adalah mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat. Bidang kajian dari Embriologi adalah perkembangan embrio dari zigot hingga janin beserta faktor-faktor yang mempengaruhinya. Bidang kajian dari Mikrobiologi adalah mikroorganisme atau jasad renik dan seluk beluknya. Dan bidang kajian dari Evolusi adalah sejarah perkembangan makhluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi.
Sudah Anda cocokkan? Bagaimana hasilnya, apakah sesuai dengan kunci jawaban yang diberikan? Bagus! Berarti Anda sudah memahami uraian mengenai cabang-cabang Biologi. Sekarang lanjutkanlah mempelajari uraian materi selanjutnya yaitu Pemanfaatan Biologi bagi Manusia dan Lingkungannya.
3. PEMANFAATAN BIOLOGI BAGI MANUSIA DAN LINGKUNGANNYA
Negara kita terkenal kaya akan berbagai sumber daya alamnya, baik sumber daya alam hayati, seperti hutan yang meliputi flora dan satwanya, maupun sumber daya alam non hayati seperti emas, minyak bumi dan batu baranya. Berbekal pengetahuan Biologi kita akan mengetahui bagaimana mengelola sumber-sumber daya alam tersebut secara bijaksana, agar berdaya guna dan berhasil guna, baik untuk generasi sekarang maupun yang akan datang.
Kurangnya pengetahuan akan Biologi atau kurangnya sikap yang bijaksana dalam mengeksploitasi sumber daya alam, dapat mengancam keseimbangan dan kelestarian alam kita sendiri di masa datang. Misalnya begini, jika hutan-hutan ditebangi secara sewenang-wenang, bukan saja akan timbul banjir, erosi, tanah longsor dan kesuburan tanah menurun kualitasnya, tetapi juga sejumlah makhluk hidup akan kehilangan tempat tinggal/habitatnya bahkan mati. Coba pikirkan, apa akibatnya jika hewan-hewan yang menyusun jaring-jaring makanan dalam ekosistem musnah? Tentu akan mengakibatkan keseimbangan ekosistem menjadi terganggu bahkan merugikan manusia sendiri bukan? Akan ada jumlah populasi hewan yang ‘habis’ dan akan ada jumlah populasi hewan yang ‘meledak’. Hal ini sedikit banyak akan mempengaruhi kuantitas dan kualitas penyediaan bahan pangan bagi manusia itu sendiri.

Sebagai contoh lainnya, tentu Anda sudah ketahui bahwa gangguan yang datang dari alam sendiri kadang membuat masalah bagi dunia pertanian, seperti gempa bumi, musim kemarau panjang dan letusan gunung berapi. Apalagi jika ditambah dengan gangguan yang datang dari tangan-tangan manusia yang kurang pengetahuan dan tak bertanggung jawab. Sekarang coba Anda simak sebuah berita dari surat kabar berikut ini;
Hama belalang kembara (Locusta migratoria) dewasa ini mengepung sentra-sentra produksi padi, jagung dan sorgum di Kabupaten Sumba Timur NTT. Pemerintah kabupaten dan petani sudah kewalahan menghadapinya. Akan tetapi belalang tetap berkembang meski segala upaya sudah dilakukan, baik dengan pestisida, musuh alami (predatornya) atau dengan menangkapnya. Hama ini merusak mulai dari batang, daun muda hingga pucuknya, umumnya padi usia muda.
Saat ini musim kemarau sedang berlangsung di NTT, termasuk di Sumba Timur. Bersamaan dengan itu, musim tanam gadu di seluruh daerah persawahan sedang berlangsung. Sementara itu daerah sekitarnya yang berupa savana sangat luas sedang kering kerontang. Akibat tidak ada keseimbangan ekosistem, atau karena habitatnya terganggu, tidak ada pilihan lain bagi belalang untuk bermigrasi ke sentra produksi pangan. Ditambah lagi perilaku penduduk yang suka membakar padang, belalang pun pindah ke sawah atau lahan pertanian. Satu hal yang menyebabkan belalang semakin mengganas karena pemakaian pestisida yang berlebihan selama ini sehingga belalang menjadi kebal. (Sumber: Kompas 31 Juli 2004).
Menurut Anda masalah lingkungan tersebut disebabkan oleh gangguan alam, ulah manusia ataukah keduanya? Ya benar, karena kedua hal tersebut. Selanjutnya, menurut Anda hal-hal apa yang akan terjadi kemudian pada masyarakat di sana? Ya benar; kelaparan, kurang gizi, bahkan terserang berbagai penyakit. Cabang-cabang Biologi apa sajakah yang terkait dengan permasalahan tersebut? Ya bagus, cabang-cabang Biologi yang tertkait pada permasalahan tersebut diantaranya adalah ekologi, patologi, fisiologi, higiene, dan entomologi. Dan menurut Anda, tindakan-tindakan apa saja yang sebaiknya dilakukan untuk mengatasi masalah lingkungan di sana? Diskusikanlah bersama teman-teman Anda.
Sebagai contoh lainnya, tahukah Anda kejadian apa yang akhir-akhir ini terjadi pada saudara-saudara kita yang tinggal di Teluk Buyat Ratatotok, Kabupaten Minahasa Selatan, Sulawesi Utara? Sungguh mengerikan dan menyedihkan jika kita melihat mereka di media cetak maupun di televisi; baik bayi, balita, hingga orang dewasa menunjukkan gejala ‘penyakit Minamata’, bahkan ada yang sampai meninggal dunia. Apa sebenarnya yang telah menimpa mereka? Ternyata mereka telah mengkonsumsi ikan dan menggunakan air untuk kegiatan sehari-hari dari teluk tersebut, yang ternyata telah tercemar oleh logam berat yaitu arsen dan air raksa (Hg). Dari manakah kedua logam berat itu berasal hingga mencemari perairan di teluk tersebut? Untuk mengatasi masalah lingkungan hidup di sana perlu ditangani dengan pendekatan Biologi. Menurut Anda cabang-cabang Biologi apa saja yang terkait untuk penyelesaian masalah tersebut? Coba Anda diskusikan bersama teman-teman Anda.
Kedua contoh di atas menggambarkan bagaimana pengeksploitasian sumber daya alam telah dilakukan dengan cara-cara yang tidak bijaksana, juga dikarenakan oleh kurangnya pengetahuan tentang Biologi, sehingga dapat membahayakan keseimbangan lingkungan, yang pada akhirnya akan merugikan manusia di sekitarnya atau manusia itu sendiri. Kedua contoh di atas hanyalah sebagian saja dari banyak permasalahan lingkungan yang sedang melanda negeri tercinta kita akhir-akhir ini. Di sinilah pentingnya bagi Anda sebagai generasi mendatang membekali diri dengan pengetahuan Biologi dengan cabang-cabang ilmunya, agar dalam mengelola sumber daya alam kelak, Anda dapat bersikap lebih arif dan bijaksana, sehingga tindakan yang akan Anda ambil dapat bersifat ‘ramah lingkungan’.
Sekarang Anda akan pelajari sudah seberapa besar Biologi dengan seluruh cabang-cabang ilmunya telah memberikan sumbangan-sumbangan pada dunia IPTEK yang pada hakikatnya bertujuan meningkatkan kualitas hidup bagi kesejahteraan manusia.
________________________________________
a). PEMANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG KEDOKTERAN
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.
Dahulu banyak masalah penyakit yang tidak dipahami penyebab maupun cara pengobatannya, sehingga cara yang ditempuh untuk mencegah maupun dalam menyembuhkannya tidak tepat. Tetapi berkat perkembangan Biologi, khususnya dalam cabang ilmu: anatomi dan fisiologi manusia, mikrobiologi, virologi dan patologi, telah banyak membantu para dokter dalam memahami penyebab gangguan tersebut. Dengan demikian para dokter berhasil mencegah dan menyembuhkan berbagai penyakit yang sampai saat ini sering menjadi masalah yang menakutkan manusia.
Berikut ini adalah contoh-contoh sumbangan pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia kesehatan dan atau kedokteran.
a. Para penderita penyakit yang mengalami kerusakan pada salah satu organ tubuhnya, kini telah mendapatkan jalan keluarnya yaitu melalui teknik transplantasi (pencangkokan) organ. Transplantasi organ yang sudah berhasil dilakukan oleh para dokter adalah pencangkokan ginjal, jantung, sumsum tulang belakang maupun hati.
b. Teknik fertilasi invitro telah dapat diaplikasikan tidak hanya pada hewan ternak, tetapi telah dapat dilakukan pada manusia. Teknik ini dapat membantu pasangan suami istri yang sulit mendapatkan keturunan karena suatu kelainan. Fertilasi ini tentunya berasal dari gamet pasangan yang bersangkutan. Teknik karakterisasi dan pemisahan gamet sperma yang membawa kromosom X dan Y (penentu jenis kelamin keturunan) juga telah berhasil dilakukan. Teknik ini memungkinkan para pasangan suami isteri mendapatkan keturunannya dengan jenis kelamin tertentu.
c. Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi beberapa jenis mikroba yang menyebabkan penyakit pada manusia maupun hewan. Dengan demikian, antibiotik untuk mikroba-mikroba tersebut dapat dibuat.

d. Virologi pun telah memberikan sumbangannya pada dunia kedokteran, dengan mendasari pengetahuan dalam usaha menciptakan vaksin-vaksin. Misalnya pada kasus yang baru saja terjadi yaitu mengenai Virus Flu Burung. Sebuah surat kabar memberitakan bahwa Virus Flu Burung atau disebut juga Virus Avian Influenza, yang hanya dapat diteruskan kepada manusia melalui kontak yang sangat dekat, telah dapat ditemukan vaksinnya oleh para pakar Imunologi dan Bioteknologi di Badan Kesehatan Dunia (WHO). Caranya adalah dengan menggabungkan gen Avian dengan gen flu pada manusia agar menjadi ‘aman’. Mereka mengambil satu gen virus flu burung kemudian menggantikan gennya tadi dengan gen flu manusia. Hasil dari kombinasi virus buatan ini kemudian dipersiapkan sebagai basis untuk pembuatan vaksinnya. (Sumber: Pikiran Rakyat 5 Februari 2004).
e. Para penderita obesitas (penyakit kegemukan) kini pun telah mendapatkan jalan keluar dalam mengatasi kelebihan berat badannya. Hal ini dijelaskan dalam suatu kutipan dari sebuah surat kabar bahwa; Para ahli fisiologi dan ilmu gizi dari Universitas Texas Southwestern Medical Centre, Dallas Amerika Serikat, telah berhasil mengubah sel-sel lemak biasa menjadi lemak yang bisa terbakar. Penelitian dilakukan melalui penyuntikan gen Leptin (suatu protein yang terkait dengan proses metabolisme) pada tikus percobaan. Hasil penyisipan gen membuktikan bahwa sel-sel yang biasanya menimbun lemak berubah menjadi sel-sel pembakar lemak. Akibatnya, tikus menjadi langsing dengan hilangnya 26% bobot tubuhnya selama dua pekan. (Sumber: Pikiran Rakyat 26 Februari 2004).
Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang kedokteran, yang pada dewasa ini sudah banyak kemajuan yang dicapai. Di samping itu, berkat penelitian yang terus menerus, bermunculan berbagai cabang ilmu kedokteran (spesialisasi) berikut teknik-tekniknya, yang pada dasarnya dilakukan untuk meningkatkan kesehatan manusia. Masyarakat pun kini semakin mengetahui bagaimana cara hidup sehat, mengatur gizi, menghindari serta mencegah penyakit, yaitu dengan selalu menjaga kebersihan diri dan lingkungan, berolah raga secara teratur dan mengkonsumsi makanan bergizi dengan menu 4 sehat 5 sempurna dan pola gizi seimbang.
Lalu bagaimanakah pemanfaatan Biologi dalam bidang Pertanian dan Peternakan? Sudah seberapa banyakkah sumbangan Biologi yang telah diberikan? Pelajarilah uraiannya berikut ini.
b). PEMANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN
Dahulu para petani hanya mengetahui cara-cara bertani yang sederhana/tradisional, yakni hanya dengan mencangkul tanah kemudian menanaminya dengan tanaman yang diinginkan lalu disirami secukupnya. Dan hasil yang didapat ternyata tidak terlalu menggembirakan baik mutu maupun jumlahnya. Jika hal ini tidak segera diperbaiki maka kebutuhan masyarakat akan pangan tidak dapat tercukupi, dan akan terjadi kekurangan bahan pangan (rawan pangan). Apalagi pada masa sekarang ini, dimana telah terjadi ledakan jumlah penduduk, tentunya masalah rawan pangan merupakan masalah yang harus segera ditangani.Usaha yang harus dilakukan tidak hanya pada bagaimana membatasi pertambahan jumlah penduduk, tetapi juga harus dipikirkan bagaimana caranya meningkatkan produksi pangan.
Berkat kemajuan cabang-cabang Biologi dan teknologinya, sudah banyak orang mengetahui bagaimana cara meningkatkan hasil pertaniannya. Masyarakat khususnya para petani, kini telah banyak mengetahui bagaimana cara memilih bibit tanaman unggul, bagaimana cara memilih pupuk yang diperlukan berikut cara memupuknya, serta bagaimana cara memberantas hama dengan pestisida atau insektisida, dengan maksud meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil panennya. Mereka pun telah banyak mengetahui teknik-teknik berkebun seperti mencangkok, menempel, mengenten dan sebagainya.
Untuk mendapatkan bibit unggul dari berbagai jenis tanaman sekarang tidaklah sulit. Hampir di seluruh pelosok tanah air, bibit unggul berbagai jenis tanaman bukan merupakan barang langka lagi. Hal ini berkat makin berkembangnya prinsip-prinsip Genetika yang sudah banyak diketahui oleh para petani, seperti dengan melakukan penyilangan (bastar), yang dapat dilakukan sendiri oleh mereka. Selain itu, dengan menerapkan prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan, para petani melalui para ahli pertanian yang telah banyak mengetahui jenis pupuk yang baik untuk berbagai jenis tanaman.
Adapun dalam penggunaan pupuk, pestisida atau insektisida pada persawahan, perkebunan atau perladangan ini, para petani harus memperhatikan faktor keseimbangan ekosistem di sekitarnya. Misalnya dengan mengikuti/mematuhi dosis (takaran) serta intensitas yang ditetapkan oleh setiap jenis pupuk atau pestisidanya. Jika pemakaian zat-zat kimia tersebut melebihi aturan yang ditetapkan biasanya akan menimbulkan pencemaran air sungai di sekitar areal pertanian tersebut.
Contoh kasus yang sering terjadi akibat pemakaian zat kimia yang tidak memperhatikan faktor keseimbangan ekosistem adalah pada pemakaian pupuk N yang intensif. Pemakaian pupuk N secara terus menerus dapat menyebabkan kadar nitrat dalam air sungai di areal penanaman menjadi tinggi. Akibat yang terjadi kemudian adalah timbulnya penyakit methemoglobinemia jika air sungai tersebut dikonsumsi oleh manusia. Selain timbulnya penyakit itu, dapat terjadi pula eutrofikasi. Apakah methemoglobinemia itu, dan apa yang dimaksud dengan eutrofikasi?
Methemoglobinemia merupakan ketidakmampuan hemoglobin di dalam sel-sel darah merah untuk mengikat oksigen, karena hemoglobin diikat oleh nitrit. Nitrit ini dihasilkan dari pengubahan nitrat yang mengkontaminasi air minum oleh mikroorganisme pada saluran pencernaan manusia. Dan tahukah Anda apa akibatnya jika tubuh kita kekurangan oksigen? Sedangkan eutrofikasi adalah pengeruhan air yang disebabkan oleh berkembang dengan pesatnya alga dan eceng gondok pada perairan yang tercemar nitrat. Eutrofikasi ini menyebabkan organisme seperti ikan-ikan di perairan tersebut menjadi mati. (perhatikan gambar 21). Maka dari itulah, pengetahuan mengenai Ekologi serta teknik bertani sangat diperlukan agar tidak terjadi hal-hal yang pada akhirnya akan merugikan masyarakat sekitar atau para petani sendiri. Menurut Anda bagaimanakah mencegah pencemaran perairan oleh pupuk nitrat? Ya betul, diantaranya dengan mengadakan pergiliran penanaman jenis tanaman atau rotasi tanaman, sehingga pupuk yang digunakan juga berganti-ganti.

Gambar 21. Eutrofikasi oleh eceng gondok.
Masalah penyakit-penyakit yang menyerang tanaman, kini juga sudah banyak diketahui penyebabnya. Sudah banyak jenis virus, bakteri dan parasit lain yang menyerang tanaman budi daya yang berhasil diidentifikasi dan ditemukan cara pemberantasannya. Hal ini tentu berkaitan dengan kemajuan di bidang cabang-cabang Biologi seperti virologi, mikrobiologi dan parasitologi. Jadi, cabang-cabang Biologi yang berhubungan dengan bidang pertanian adalah botani, anatomi tumbuhan, fisiologi tumbuhan, virologi tumbuhan, parasitologi, mikrobiologi, genetika dan ekologi.
Perkembangan bioteknologi seperti teknik Rekayasa Genetika, Kultur Jaringan, dan teknik Mutasi Buatan pun kini sudah berhasil membantu mengatasi masalah rawan pangan. Coba Anda perhatikan uraian berikut ini, mengenai contoh-contoh sumbangan pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia pertanian:
a. Bioteknologi dan Biologi Molekuler telah berhasil menemukan teknik-teknik untuk Rekayasa Genetika, seperti teknik transfer nukleus, teknik pemotongan, penyambungan dan penyisipan gen, dimana teknik-teknik ini bertujuan untuk mencari atau menciptakan jenis tanaman dengan sifat unggul tertentu (tanaman transgenik). Teknik-teknik rekayasa genetika seperti ini biasanya dilanjutkan dengan suatu teknik yang disebut Kloning. Istilah Klon merupakan garis turunan individu-individu yang secara genetik identik. Klon juga diartikan sebagai usaha membuat satu atau lebih replika (duplikat) suatu individu, sel, ataupun gen. Pengaplikasian yang sudah berhasil dilakukan adalah pada terciptanya tanaman budi daya yang mampu menghasilkan insektisida sendiri, sehingga tanaman tersebut tidak perlu disemprot insektisida lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenis tanaman pangan yang telah berhasil di rekayasa dengan tiujuan tersebut adalah tanaman buah apel, pir, kol/kubis, brokoli, dan kentang. Teknik rekayasa genetika ini juga sudah berhasil menciptakan tanaman budi daya yang mampu mengikat nitrogen bebas sendiri dari udara, sehingga tanaman tersebut tidak perlu diberi pupuk nitrogen sintetik lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenis tanaman yang sudah berhasil direkayasa untuk tujuan tersebut adalah pada padi dan gandum.
b. Melalui kemajuan di bidang Biologi Molekuler, telah dapat diketahui pula urutan gen pada genom sel-sel tumbuhan, sehingga para biologiwan dapat mengidentifikasi urutan-urutan gen tertentu yang bertanggungjawab untuk perkembangan organ. Dengan demikian para biologiwan dapat memodifikasi arah perkembangan tanaman yang diinginkan. Pengaplikasian teknik ini yang sudah berhasil dilakukan adalah telah terciptanya batang pohon jati yang dapat tumbuh dengan diameter besar dan lurus.

c. Dengan menggunakan teknik kultur Jaringan, tanaman yang sudah diketahui berkhasiat sebagai obat, atau pun tanaman budi daya yang sudah diketahui keunggulan mutunya, dapat diproduksi dengan waktu singkat, dalam jumlah yang banyak, tanpa memerlukan lahan yang luas, dan dengan kondisi steril. Teknik kultur jaringan ini termasuk salah satu usaha kloning, dimana individu-individu baru yang dihasilkan akan sama persis atau identik dengan suatu tanaman yang sudah diketahui manfaat maupun keunggulannya. Adapun contoh-contoh tanaman budi daya yang sudah berhasil diperbanyak dengan teknik kultur jaringan tersebut antara lain tanaman kelapa sawit, tanaman anggrek, tanaman pisang barangan, dan wortel.

d. Teknik Mutasi Buatan merupakan usaha merubah susunan atau jumlah materi genetik/DNA dengan menggunakan radiasi sinar radioaktif (sinar X, alpha, beta dan gamma) atau dengan senyawa kimia (kolkisin). Teknik mutasi dengan sinar gamma biasanya ditujukan untuk menghasilkan biji-biji tanaman padi dan palawija, agar berumur pendek (cepat dipanen), hasilnya banyak dan tahan terhadap serangan hama wereng. Selain itu, terdapat teknik mutasi buatan lainnya, yakni teknik perendaman biji-biji tanaman perkebunan dan pertanian dalam senyawa kolkisin, senyawa ini menyebabkan tanaman mempunyai buah yang besar dan tidak berbiji; misalnya buah semangka, pepaya, jeruk, dan anggur tanpa biji, seperti pada gambar 22 berikut. Namun sayangnya tanaman ini tidak dapat menghasilkan tanaman baru sebagai keturunannya, karena buah-buahan yang dihasilkan tidak memiliki organ reproduksi yaitu biji. Lalu bagaimanakah caranya bila kita menghendaki buah-buahan tanpa biji lagi? Ya benar, kita harus memulai lagi dari perendaman biji-biji (benih) dari buah yang memiliki biji, dengan senyawa kolkisin. Baru kemudian ditanam dan ditunggu hasil buahnya yang pasti tidak memiliki biji.


(a)
(b)
Gambar 22. Buah-buahan tanpa biji
hasil mutasi buatan; (a) pepaya,(b) jeruk.
Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang pertanian. Bagaimana, sampai di sini apakah Anda sudah memahami seluruh uraian yang diberikan? Bagus! Untuk memperkaya wawasan Anda mengenai pemanfaatan Biologi bagi kehidupan manusia, sekarang pelajarilah bagaimana pemanfaatan Biologi pada dunia Peternakan berikut ini. Sumbangan apakah yang sudah diberikan Biologi dalam upaya mengatasi masalah rawan pangan dan perbaikan gizi masyarakat?

c). PEMANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG PETERNAKAN
Seperti halnya pada bidang pertanian, pemanfaatan Biologi pada bidang peternakan pun sudah sedemikian besar. Dengan menerapkan pengetahuan cabang-cabang Biologi seperti zoologi, anatomi hewan, fisiologi hewan, genetika, biologi reproduksi, embriologi, dan biologi molekuler/rekayasa genetika, para peternak dan masyarakat yang lebih luas telah dapat menikmati hasilnya. Melalui penerapan ilmu-ilmu tersebut telah banyak dihasilkan ternak varietas unggul, diantaranya adalah ayam penghasil banyak telur, ayam pedaging, sapi pedaging, sapi penghasil banyak susu, dan domba pedaging.
Dalam usaha perbanyakan ternak unggul tersebut kini pun telah banyak menggunakan teknik kawin silang (hibridisasi) dan teknik kawin suntik (inseminasi buatan). Dengan teknik inseminasi buatan, dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkan tanpa mengenal musim kawin, serta tidak melibatkan sapi atau domba jantan.

Teknik inseminasi buatan ini diikuti dengan teknik superovulasi, yakni teknik perbanyakan ternak unggul dengan cara menyuntikkan hormon reproduksi berupa PMSG (pregnant mare serum gonadotrophin) dan HCG (human chorionic gonadotrophin). Hormon-hormon ini berfungsi merangsang terbentuknya sel telur dalam jumlah banyak sebelum sapi atau domba diinseminasi. Adapun spermatozoa yang berasal dari ternak jantan dapat diperoleh tidak harus dari ternak jantan secara langsung, tetapi diambil dari tempat penyimpanan spermatozoa. Teknik penyimpanan spermatozoa menggunakan nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius.
Selain teknik inseminasi dan superovulasi, dewasa ini telah dikembangkan juga teknik fertilisasi in vitro. Pada teknik ini, embrio dapat dihasilkan di luar uterus (kandungan) induk betina dalam jumlah tertentu. Dan sebelum embrio ini diimplantasikan (ditanam dalam uterus induk betina) dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius. Embrio dari jenis unggul ini kemudian dapat diimplantasikan ke induk sapi betina yang tidak unggul bunting semu dari species yang sama. Dengan demikian akan cepat diperoleh banyak sapi unggul.
Demikianlah pemanfaatan Biologi pada bidang peternakan. Dan sampai di sini diharapkan Anda sudah memahaminya.
d). PEMANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG PERIKANAN
Ikan, baik ikan yang hidup di air tawar maupun yang hidup di laut, merupakan organisme air yang dapat dimanfaatkan manusia sebagai salah satu bahan pangan, karena diketahui kandungan proteinnya sangat tinggi. Selain itu, ikan-ikan yang bentuk ataupun permukaan tubuhnya tampak menarik dapat dijadikan hiasan dalam sebuah akuarium.
Adapun pemanfaatan Biologi dalam bidang perikanan tampak antara lain dalam upaya pembudidayaan ikan, juga dalam usaha pelestarian ekosistem perairannya. Pembudidayaan ikan yang telah banyak dilakukan yakni dalam (1) pembuatan tambak-tambak, karamba jala apung (kajapung), maupun rumpon, serta (2) pelestarian terumbu karang, mangrove, hutan bakau, dan lamun.
Pada tambak-tambak, usaha pembudidayaan ikan-ikan yang diketahui bernilai gizi tinggi atau yang bernilai ekonomis adalah dengan dilakukannya pemijahan. Dengan teknik pemijahan dalam tambak-tambak, spermatozoa dan sel telur dari ikan jantan dan ikan betina, dapat dengan mudah bertemu menjadi zigot, tanpa harus terganggu oleh arus air laut. Selain itu telur-telur yang dihasilkan juga akan terhindar dari para pemangsa/predatornya, sehingga besar kemungkinannya telur-telur itu akan menetas dan menjadi ikan. Contoh pemanfaatan Biologi lainnya dalam bidang ini adalah dengan diketemukannya manfaat daun singkong yang ternyata dapat dijadikan pakan tambahan bagi ikan nila merah sehingga dapat mempercepat pertumbuhan ikan tersebut.
Melalui penelitian-penelitian dalam bidang Biologi juga diketahui bahwa manfaat hutan bakau, mangrove, serta lamun adalah penting dalam ekosistem pantai. Selain berperan sebagai produsen, ketiga macam ekosistem tersebut diketahui juga memiliki fungsi fisik. Fungsi fisik tersebut adalah; dengan adanya hutan bakau, mangrove dan lamun, energi hempasan gelombang laut yang masuk ke pantai dapat tertahan atau berkurang, dengan demikian dapat mencegah abrasi (erosi daratan akibat pasang surut air laut). Selain itu, ketiga jenis ekosistem pantai tersebut diketahui berperan sebagai penyaring sedimen/lumpur dari daratan, hal ini sangatlah penting bagi ekosistem terumbu karang, karena terumbu karang memerlukan perairan yang jernih.
Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang perikanan. Diharapkan Anda sudah memahaminya. Kini, sebelum kita melangkah pada pemanfaatan biologi pada bidang industri, perhatikanlah kesimpulan singkat berikut ini.
a. Perkembangan bioteknologi dan biologi molekuler saat ini adalah ditemukannya beberapa teknik rekayasa genetika seperti; teknik transfer nukelus, pemotongan dan penyambungan gen, serta teknik penyisipan gen. Teknik-teknik ini sudah diaplikasikan untuk keperluan bidang peternakan, pertanian, dan kedokteran, melalui kloning.
b. Pada bidang pertanian, teknik rekayasa genetika yang bertujuan menciptakan tanaman dengan sifat unggul tersebut, dilanjutkan dengan teknik kultur jaringan, sehingga tanaman-tanaman berjenis unggul tersebut dapat segera diperoleh dengan waktu singkat, dalam jumlah yang banyak, tanpa memerlukan lahan yang luas, dan dengan kondisi steril.
c. Pada bidang peternakan, teknik rekayasa genetika tersebut dilanjutkan dengan teknik fertilisasi in vitro atau teknik superovulasi, dan kemudian teknik inseminasi buatan, dengan tujuan segera diperoleh ternak jenis unggul dalam jumlah banyak.
d. Pada bidang kedokteran teknik rekayasa genetika dilakukan untuk membantu pasangan suami isteri yang sulit mendapat keturunan/anak, atau bagi mereka yang menghendaki keturunan dengan jenis tertentu (laki-laki atau perempuan). Untuk maksud yang kedua ini, sebelum dilakukan fertilisasi in vitro, terlebih dahulu dilakukan pemisahan gen dari genom sang ayah (X dan Y nya), lalu dipertemukan dengan genom sang ibu. Fertilisasi in vitro dilakukan di luar tubuh sang ibu, dan setelah terbentuk embrio/zigot barulah di implantasikan ke dalam kandungan sang ibu.
e. Pada bidang perikanan, pemanfaatan Biologi adalah sebagai landasan pengetahuan (basic science) dalam usaha pembudidayaan ikan-ikan atau hewan laut lainnya yang telah diketahui memiliki nilai gizi tinggi (yaitu sebagai sumber protein hewani) dan bernilai ekonomis. Selain itu, Biologi juga dapat dijadikan landasan pengetahuan dalam penelitian-penelitian lain yang lebih luas lingkupnya, yakni pada lingkup ekosistem perairan laut dan pantai.
Demikianlah pemanfaatan Biologi pada bidang kedokteran, pertanian dan peternakan, serta perikanan. Sampai di sini apakah Anda sudah memahaminya? Bagus! Sekarang marilah kita pelajari bagaimana pemanfaatan Biologi pada bidang industri.

e). PEMANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG INDUSTRI
Dahulu manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kehidupannya, misalnya buah-buahan langsung dipetik untuk dimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Begitu pula pemanfaatan manusia terhadap hewan, hanya diambil daging atau telurnya saja. Namun setelah berkembangnya Biologi, khususnya pada cabang zoologi, botani, taksonomi, biokimia, mikrobiologi, dan bioteknologi, manusia telah berhasil menemukan berbagai bagian tubuh tumbuhan atau hewan yang dapat diolah menjadi bahan baku industri.
Berikut ini adalah contoh-contoh pemanfaatan Biologi pada bidang industri:
a. Ditemukannya kandungan gula yang cukup tinggi pada batang tebu, menyebabkan berkembangnya pabrik pengolahan tebu menjadi gula.
b. Diketahuinya bahwa serabut biji kapas dan bulu domba dapat diolah menjadi benang, dan kepompong ulat sutera dapat diolah menjadi benang sutera, maka berkembanglah industri tekstil/kain, kain wol dan kain sutera.
c. Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah diketahui berbagai struktur dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang menguntungkan maupun yang bersifat patogen (menyebabkan penyakit), maka berkembanglah industri obat-obatan, makanan/minuman yang berkhasiat obat. Contoh dalam industri makanan adalah sebagai berikut; Setelah diketemukannya jenis bakteri Lactobacillus yang sifat-sifatnya dapat bermanfaat bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka berkembanglah industri pembuatan yoghurt. Yoghurt ini dibuat dari susu yang difermentasikan dengan menggunakan bakteri Lactobacillus, pada suhu 40 derajat celcius selama 2,5 jam sampai 3,5 jam (lihat Gambar 23). Contoh lainnya pemanfaatan mikrobiologi dalam bidang industri makanan adalah pada industri kecap, tempe, oncom, keju, roti, dan nata de coco, serta minuman anggur.


Gambar 23. Berbagai jenis yoghurt yang dibuat dengan
menggunakan Bakteri Lactobacillus.
Dalam industri obat-obatan, telah diketahui sifat-sifat bakteri Escherichia coli yang ternyata dapat dibuat/disintesis menjadi insulin; insulin ini sangat berguna bagi penderita penyakit Diabetes Melitus pada manusia (lihat Gambar 24).

Gambar 24. Insulin untuk penderita diabetes melitus yang di produksi oleh bakteri E.coli.
Contoh perkembangan mikrobiologi dalam industri obat-obatan lainnya adalah pada industri pembuatan antibiotik dan vaksin. Macam-macam antibiotik yang sudah berhasil dibuat antara lain adalah: Penisilin (dibuat dari jamur Penicillium), Sefalosporin (dihasilkan oleh jamur Cephalosporium), dan Tetrasiklin (dihasilkan oleh jamur Streptomycin). Lihat gambar 25.

Gambar 25. Berbagai jenis antibiotik.
Demikianlah sumbangan-sumbangan Biologi kepada dunia industri. Sekarang, coba Anda sebutkan 2 macam industri lainnya yang menggunakan prinsip-prinsip Biologi. Dan menurut Anda, cabang-cabang Biologi apa saja yang terkait di dalamnya? Untuk menjawab persoalan ini Anda boleh berdiskusi bersama teman-teman Anda.
Sebagai contoh; Industri lainnya yang menggunakan prinsip-prinsip Biologi adalah industri jamu. Cabang-cabang Biologi yang terkait pada industri tersebut adalah ilmu Botani yang meliputi taksonomi tumbuhan, anatomi tumbuhan, dan fisiologi tumbuhan, juga mikrobiologi, patologi, mikologi, dan bioteknologi.
Jika Anda sudah menjawabnya, tanyakan kepada guru bina Biologi Anda, apakah jawaban Anda tersebut sudah tepat atau masih perlu diperbaiki. Jika jawaban Anda sudah tepat, berarti Anda sudah memahami pemanfaatan Biologi pada bidang industri.
Dari seluruh uraian yang telah Anda pelajari di atas, jelaslah bahwa pengetahuan mengenai Biologi sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia bukan? Selain itu, dengan pengetahuan Biologi yang baik, maka kita akan;
a. Semakin mengenali diri kita sebagai mahluk hidup.
b. Semakin mengenal dan mengetahui hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya.
c. Semakin menyayangi mahluk hidup yang ada di sekitar kita dan dapat memanfaatkannya secara bijaksana
d. Selalu berusaha menjaga kelestarian lingkungan dan dapat mengatasi masalah yang timbul dalam hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya.
e. Semakin menyadari kebesaran Tuhan Yang Maha Esa yang menciptakan kehidupan di bumi ini.



C. Uji Kompetensi
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda (X) pada huruf di depan jawaban dari soal-soal berikut!
1. Cabang biologi yang mengkaji hubungan timbal balik antara mahluk hidup dengan lingkungannya adalah ....
A. zoologi
B. ekologi
C. sitologi
D. botani
E. evolusi
2. Mikologi merupakan cabang Biologi yang mengkaji ….
A. virus
B. jaringan
C. jamur
D. sel
E. jasad renik
3. Mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat dikaji dalam .…
A. anatomi
B. fisiologi
C. morfologi
D. genetika
E. taksonomi
4. Taksonomi mengkaji ....
A. kesehatan
B. struktur luar tubuh mahluk hidup
C. serangga dan seluk beluknya
D. pengelompokan / klasifikasi mahluk hidup
E. mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat
5. Sejak perkembangan mahluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi dipelajari pada cabang biologi ....
A. evolusi
B. histologi
C. sitologi
D. ekologi
E. taksonomi
6. Cabang-cabang biologi berikut ini berkaitan dengan dunia pertanian, kecuali .…
A. ekologi
B. genetika
C. virologi
D. fisiologi
E. ornitologi
7. Pernyataan berikut ini benar, kecuali .…
A. pengelolaan sumber daya alam harus didasari pemahaman biologi yang baik
B. sikap arif dan bijaksana sangat diperlukan dalam pengelolaan sumber daya alam
C. pencemaran limbah industri dapat merusak lingkungan biotik sekitarnya
D. hutan lindung boleh dieksploitasi setelah diketahui terdapat kandungan emas yang banyak di sana
E. IPTEK bertujuan meningkatkan kualitas hidup manusia
8. Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi jenis-jenis mikroba yang bersifat patogen, dan telah dapat dibuat pula … nya.
A. antigen
B. antibiotik
C. in vitro
D. kloning
E. kultur jaringan
9. Melalui teknik kultur jaringan para ahli dapat menumbuhkan beberapa jenis tanaman potensial untuk kesejahteraan hidup manusia. Berikut ini yang bukan beberapa keuntungan teknik kultur jaringan tumbuhan adalah ….
A. waktunya singkat
B. mudah dikontrol
C. tidak memerlukan lahan luas
D. efisien
E. tidak perlu kondisi steril
10. Cabang biologi yang mendasari beberapa cabang biologi lainnya adalah ….
A. bioteknologi
B. fisiologi
C. anatomi
D. genetika
E. sitologi
11. Berikut ini yang merupakan aplikasi cabang biologi bidang mikrobiologi adalah .…
A. pembuatan yoghurt
B. penyisipan gen
C. pemisahan genom X dan Y
D. superovulasi
E. transpalasi organ
12. Agar ternak sapi betina jenis unggul mengalami superovulasi maka ternak tersebut diberi suntikan hormon ….
A. PMSG
B. HCG
C. PMSG dan HCG
D. Estrogen dan PMSG
E. HCG dan estrogen
13. Hormon insulin untuk penderita diabetes mellitus dapat dibuat dari bakteri ....
A. Bacillus thuringiensis
B. Monilia sitophila
C. Salmonella
D. Thyposa
E. Escherichaia coli
14. Embrio hasil fertilisasi in vitro sebelum diimplantasikan ke uterus induk sapi atau domba, dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu dalam ....
A. hidrogen cair bersuhu –196 derajat celcius
B. nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius
C. oksigen cair bersuhu –100 derajat celcius
D. nitrogen cair bersuhu –120 derajat celcius
E. hidrogen cair bersuhu –120 derajat celcius
15. Pemanfaatan cabang biologi yang terkait pada industri jamu adalah sebagai berikut, kecuali ….
A. taksonomi tumbuhan
B. mikrobiologi
C. fisiologi tumbuhan
D. anatomi tumbuhan
E. evolusi tumbuhan
16. Tanaman padi dan palawija yang berumur pendek, tahan terhadap serangan hama wereng, dan hasil produksinya banyak, dapat diperoleh dengan cara ….
A. teknik mutasi buatan dengan penyinaran sinar radioaktif
B. teknik mutai buatan dengan perendaman senyawa kolkisin
C. teknik pemotongan, penyambungan, dan penyisipan gen
D. teknik kultur jaringan
E. teknik fertilisasi in vitro
17. Penggunaan pupuk N yang berlebihan pada areal pertanian atau perkebunan dapat mengakibatkan hal-hal berikut ini, kecuali ....
A. eutrofikasi oleh eceng gondok
B. blooming algae
C. penyakit methemoglobinemia
D. penyakit minamata
E. organisme air mati
18. Buah-buahan dapat berukuran besar dan tanpa biji dapat diperoleh dengan cara ....
A. teknik mutasi buatan dengan penyinaran sinar radioaktif
B. teknik mutasi buatan dengan perendaman senyawa kolkisin
C. teknik pemotongan, penyambungan, dan penyisipan gen
D. teknik kultur jaringan
E. teknik fertilisasi in vitro
19. Berikut ini adalah contoh-contoh aplikasi biologi pada dunia kedokteran, kecuali ....
A. transplantasi organ
B. penyuntikan gen leptin
C. teknik superovulasi
D. fertilisasi in vitro
E. pembuatan vaksin virus flu burung
20. Pernyataan manakah yang salah?
A. objek /kajian biologi mencakup 5 kingdom tanpa virus
B. biologi terapan /bioteknologi diantaranya mencakup pertanian, peternakan, dan kedokteran
C. toksikologi termasuk ke dalam cabang biologi yang mengkaji lingkungan
D. fosil dan hubungannya dengan sejarah bumi dipelajari dalam palaeontologi
E. ornitologi merupakan cabang dari kajian zoologi


MODUL 2
Objek dan permasalahan Biologi Dari berbagai tingkat organisasi kehidupan

Standar kompetensi : 1. Memahami hakikat Biologi sebagai ilmu.
Kompetensi Dasar : 1.2 Mendeskripsikan objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan (molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma)
Indikator :
• Memberikan contoh objek biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan.
• Memberikan contoh masalah biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan.
• Mengusulkan alternatif pemecahan masalah biologi dengan rencana penelitian sederhana yang dapat dilakukan.
• Memberikan contoh pemecahan masalah biologi dengan metoda ilmiah.
• Memberikan contoh manfaat mempelajari biologi.
• Memberikan contoh masalah biologi dan cabang ilmu biologi yang ikut andil membantu menyelesaikan

A. Tujuan pembelajaran :
Melalui diskusi siswa mampu mendeskripsikan objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan (molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma).

B. Materi Pembelajaran :
Anda tentu telah mengetahui bahwa Biologi adalah cabang IPA yang khusus mempelajari makhluk hidup dan gejala kehidupannya. Kajian atau bahasan dalam Biologi sangatlah luas, meliputi seluruh makhluk hidup, baik yang uniseluler maupun yang multiseluler baik yang hidup di darat, di laut, di udara, maupun di dalam tanah. Singkatnya segala sesuatu yang memiliki “hidup” menjadi bahan kajian biologi.
Objek atau kajian dalam biologi yang sangat luas atau beragam itu kini telah dikelompokkan atau diklasifikasikan oleh para ahli Biologi menjadi 5 Kingdom (Animalia, Plantae, Fungi, Protista, dan Monera). Selain kelima kingdom tersebut ada satu objek lain yang juga dikaji dalam Biologi, yaitu Virus. Virus dipisahkan dari kelima kingdom karena tubuh virus tidak tersusun oleh sel melainkan oleh asam nukleat yang diselubungi protein dan belum merupakan sel. Sedangkan kelima kingdom tubuhnya sudah berupa sel (bagi organisme uniseluler) ataupun tersusun atas banyak sel (bagi organisme multiseluler).

Kelima kingdom diklasifikasikan berdasarkan karakteristik yang khas dari masing-masing organisme-organisme yang menyusunnya. Pengelompokkan ini sesuai dengan sistem klasifikasi yang dikemukakan oleh Robert H. B. Whittaker pada tahun 1969. Perhatikan Tabel 1 berikut mengenai Klasifikasi Makhluk Hidup menurut Whittaker.


Tabel 1. Klasifikasi mahluk hidup menurut Robert H. B. Whittaker
Bahkan dalam perkembangan terakhir, dunia makhluk hidup diklasifikasikan menjadi 6 kingdom (kerajaan) yaitu: Plantae, Animalium, Fungi, Protista, Archaebacteria, dan Eubacteria.
Objek-objek kajian tersebut selanjutnya semakin berkembang seiring dengan kemajuan IPTEK, sehingga kajian masing-masing objek semakin kompleks atau rumit. Adapun kajian tersebut meliputi berbagai tema persoalan biologi antara lain menurut Biological Science Curriculum Study (B.S.C.S.), 1996 adalah sebagai berikut:
- Evolusi: bentuk-bentuk dan hasil-hasil perubahan.
- Interaksi dan saling ketergantungan.
- Genetika berkelanjutan.
- Pemeliharaan dari suatu keseimbangan yang dinamis.
- Pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi.
- Energi, materi dan organisasi.
- Ilmu Pengetahuan Alam, Teknologi dan Masyarakat.
Untuk memudahkan mempelajari tema tersebut ataupun melandasi suatu penelitian, objek-objek tersebut dipilah-pilah menurut tingkatan-tingkatan yaitu mulai dari tingkatan molekuler, sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma, dimana antar tingkatan tersebut saling berhubungan. Coba perhatikan gambar berikut ini:


A. Organisasi Tingkat Molekul dan Sel
Para ahli biologi telah mempelajari tingkat-tingkat organisasi ini selama berabad-abad. Dalam abad ini dimana alatdan teknik sudah canggih, para biologiwan dapat menyingkap lebih jauh ke dalam kerumitan benda-benda hidup. Mikroskop elektron salah satunya, yang dapat menyingkapkan derajat struktur sub selular organel serta organisasinya. Perhatikanlah gambar 1 berikut ini, mikroskop cahaya dapat memperbesar benda/objek hingga 2000 kali, sedangkan mikroskop elektron dapat memperbesar benda/objek hingga 500.000 kali.

a
b
Gambar 2. Jenis mikroskop: (a) mikroskop cahaya, dan (b) mikroskop elektron
Dengan alat dan teknik kimia pun, struktur sub selular (organel) ini dapat dipisahkan lagi menjadi makro molekul, molekul yang lebih sederhana, bahkan hingga atom-atom (proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya.
Telah diketahui bahwa salah satu ciri yang paling khas pada organisme hidup adalah bahwa organisme dibangun oleh molekul yang mengandung atom karbon (C = carbon), hidrogen (H), dan oksigen (O). Kimia senyawa-senyawa karbon itu selanjutnya disebut Kimia Organik. Batuan (benda mati) dapat juga terjadi dari atom-atom karbon tetapi hanyalah jika proses kehidupan telah menjadi batuan fosil. Namun organisasi atom dan molekul dalam organisme hidup jauh lebih dinamik dari pada yang terdapat dalam benda mati seperti batuan.
Tubuh organisme hidup tersusun atas molekul organik, yaitu molekul yang mengandung atom karbon (C), hidrogen (H), dan aksigen (O). Molekul organik ini ada 4 macam atau golongan yaitu:
1. Molekul lipid. Molekul ini mengandung sejumlah besar atom karbon, hidrogen, serta oksigen, dan kadang kala ditambah Nitrogen dan Posfor. Di dalam sel terdapat bermacam jenis lipid, diantaranya adalah lemak, fosfolipid dan steroid. Lemak, baik lemak jenuh (yang berasal dari hewan) maupun lemak tak jenuh (yang berasal dari minyak tumbuhan) merupakan sumber cadangan energi bagi organisme hidup. Fosfolipid merupakan bagian penting penyusun membran sel. Perhatikan gambar 3 mengenai struktur membran sel. Steroid misalnya kolesterol merupakan bahan baku pembuatan garam-garam empedu, vitamin D dan beberapa hormon (estrogen, progesteron, dan testosteron). Garam-garam empedu penting untuk mengemulsi lemak agar lemak yang kita makan dapat tercerna dan terserap usus kita. Bila kadar kolesterol dalam darah berlebihan akan menjadi penyebab utama peyakit jantung koroner (penyumbatan pembuluh nadi tajuk atau arteri koronaria).


Gambar 3. Membran plasma.
(a) transmisi elektron yang menunjukkan permukaan membran sel,
(b) struktur membran plasma, dibangun oleh lipid, protein dan karbohidrat.
2. Molekul karbohidrat. Molekul ini mengandung atom karbon, hidrogen dan oksigen. Contoh karbohidrat adalah glukosa. Glukosa ini merupakan sumber energi atau bahan bakar terpenting bagi organisme hidup. Glukosa ini juga merupakan monomer atau unit/satuan penyusun polimer karbohidrat seperti pati dan selulosa. Pati yang merupakan polimer dari glukosa, ada 2 macam yaitu amilosa dan amilopektin. Pati tidak dapat larut dalam air jadi dapat dimanfaatkan sebagai depot penyimpanan glukosa. Tumbuhan yang kelebihan glukosa akan merubahnya menjadi pati sebagai makanan cadangan. Pati banyak terdapat dalam kentang, padi, jagung dan gandum. Seperti halnya dengan pati, selulosa adalah suatu polisakarida dengan glukosa sebagai monomernya. Tetapi bentuk ikatan antarglukosanya berbeda dengan ikatan antar glukosa pada pati. Ikatan antarglukosa pada selulosa sedemikian rupa menghasilkan suatu molekul yang panjang, lurus, kaku dan rapat, sehingga selulosa berbentuk rangkaian serat yang panjang dan kaku, suatu bahan baku yang sempurna sebagai penyusun dinding sel tumbuhan. Perhatikan perbedaan pati dengan selulosa pada sel tumbuhan pada gambar 4 berikut ini.


Gambar 4. a. Butir-butir pati dalam sel-sel cadangan makanan,
perhatikan dinding-dinding selnya.



Gambar 4. b. Serat (fibril) selulosa dalam dinding sel Alga hijau; pembesaran 17000 kali.
3. Molekul protein. Molekul ini adalah makro molekul yang polimer (dibangun oleh asam amino sebagai monomernya) dan tidak bercabang. Tersusun dari unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H) oksigen (O) dan nitrogen (N), dan kadang-kadang disertai unsur sulfur (S), dan posfor (P). Kira-kira 50% dari berat kering organisme hidup adalah protein. Protein dalam organisme hidup ini ada yang berperan sebagai enzim, sebagai sumber energi misalnya untuk pergerakan otot, ada yang bertanggung jawab atas pengangkutan materi melalui peredaran darah misalnya hemoglobin dan zat anti bodi, ada pula yang berperan sebagai persediaan makanan misalnya ovalbumin pada putih telur dan kasein pada susu. Protein juga merupakan bahan untuk perbaikan, pertumbuhan dan pemeliharaan struktur sel dari organ tubuh. Terdapat 20 macam asam amino yang membentuk berbagai macam protein dalam tubuh organisme hidup.
4. Molekul asam nukleat. Molekul ini merupakan satu-satunya molekul yang membawa informasi genetik organisme hidup. Terdapat 2 golongan besar asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Kedua asam ini adalah polimer linier yang tidak bercabang, dengan nukleotida sebagai monomernya. Satu nukleotida tersusun atas 3 bagian yaitu:
(a). Sebuah gula berkarbon 5 (pentosa) yaitu ribosa atau deoksiribosa.; (b) Suatu basa yang berstruktur cincin dan mengandung nitrogen. Basa ini adalah adenin, guanin, sitosin, dan timin atau urasil; (c). Satu, dua, atau tiga gugus fosfat yang terikat pada atom karbon gula pentosa.
Materi-materi genetik ini akan Anda pelajari lebih mendalam di kelas III; sebagai pengetahuan dasar perhatikanlah gambar 4 dan 5 berikut ini.


Gambar 5. Macam-macam Komponen Penyusun DNA: (a) Gula 5 Karbon (2-deoksiribosa); (b) Basa Nitrogen; dan (c) Gugus Fosfat.



Gambar 6. Macam-macam nukleotida, (a) deoksiguanosin, (b) deoksiadenosin,
(c) deoksisitidin, dan (d) deoksitimidin
Kini Anda telah memahami bahwa pada organisme hidup, atom-atom berikatan membentuk molekul. Molekul-molekul ini tersusun ke dalam sistem interaksi yang kompleks yang kemudian membentuk sebuah sel. Dengan kata lain, molekul-molekul organik tersebut bergabung membentuk organel-organel sel, kemudian berbagai organel tersebut saling berinteraksi membentuk satu kesatuan terkecil dari makhluk hidup/organisme yang disebut Sel.
Kita kenal ada sel hewan dan sel tumbuhan. Perhatikanlah kedua macam sel itu pada gambar 6 berikut ini. Bandingkan perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan tersebut.


Gambar 7. Sel: (a) sel hewan, dan (b) sel tumbuhan
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa sebuah sel dibangun oleh komponen-komponen berikut: air, ion-ion anorganik, makromolekul (protein, lipid, asam nukleat, dan karbohidrat/polisakarida), dan mikromolekul (asam amino, asam lemak, nukleotida, dan glukosa).

Telah Anda ketahui bahwa seluruh aktivitas sel dikendalikan oleh nukleus. Tahukah Anda materi atau molekul apakah yang terdapat di dalam nukleus? Ya benar, di dalam nukleus terdapat dua macam molekul atau materi hereditas yakni asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). DNA ini sering dihubungkan dengan gen. Apakah gen itu? Gen adalah bagian tertentu dalam untaian DNA yang dapat mengkodekan protein fungsional di dalam sel. Melalui protein-protein yang dikodekan oleh DNA inilah semua proses di dalam sel dapat berlangsung secara teratur. Kedua materi hereditas ini akan Anda pelajari lebih mendalam di kelas III.

Sel sebagai unit fungsional dan unit struktural terkecil pada organisme multiseluler akan selalu memperlihatkan ciri-ciri hidup, diantaranya adalah:
1. Mampu bereproduksi atau menghasilkan keturunan melalui pembelahan diri secara mitosis atau meiosis.
2. Mampu memperoleh atau menghasilkan energi untuk kehidupannya melalui serangkaian proses respirasi sel di dalam mitokondria, energi ini berbentuk adenosin triphosphat (ATP).
3. Mampu memberikan respons/tanggapan terhadap stimulus/rangsang.
4. Mampu melakukan pencernaan intra seluler (digestive) dan pengeluaran (ekskresi) melalui serangkaian proses seperti pada gambar 7 ini:


Gambar 8. Mekanisme sel dalam memasukan dan mengeluarkan zat yang dibutuhkan
dan zat sisa pencernaan.
5. Mampu bertumbuh dan berkembang bahkan berdiferensiasi. Sel-sel anak hasil pembelahan sel (mitosis) akan tumbuh hingga mencapai ukuran tertentu, kemudian mulai berkembang, berdiferensiasi atau berspesialisasi (berubah bentuk menurut fungsi-fungsi tertentu). Sebagai contoh; di dalam tubuh manusia terdapat bermacam-macam sel yang berdiferensiasi menyusun suatu jaringan. Dari manakah berbagai macam sel tubuh kita berasal? Yaitu dari sebuah sel yang dinamakan zigot. Pada saat zigot berumur 24 jam, ia mulai membelah diri secara mitosis dan berulang-ulang, hingga membentuk struktur yang disebut Morula, lalu Blastula kemudian Gastrula. Pada saat fase gastrula inilah mulai terjadi diferensiasi sel-sel menjadi jaringan-jaringan dan organ-organ.
Adapun kemajuan IPTEK di bidang Biologi Sel dan Molekuler saat ini telah dapat memecahkan banyak persoalan di masyarakat. Misalnya, melalui serangkaian penelitian ahli-ahli Biologi telah dapat mengidentifikasi jenis virus HIV, virus SARS, ataupun virus flu burung yang akhir-akhir ini mewabah dan membuat kecemasan di kalangan masyarakat. Setelah diidentifikasi, para ahli pun kemudian melakukan serangkaian penelitian lagi dalam upaya pencarian vaksin atau obatnya.

Para ahli biologi juga telah dapat mengetahui susunan DNA dalam sel dengan alat PCR (Polymerase Chain Reaction), dan berhasil mengidentifikasi gen-gen yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan organ tubuh tertentu pada mamalia.

Akhir-akhir ini pun banyak beredar tanaman-tanaman transgenik (yaitu tanaman yang sel-selnya mengandung gen sisipan dari organisme lain dengan tujuan tertentu). Dengan teknik transgenik, tanaman dapat direkayasa memiliki kemampuan mengikat Nitrogen bebas dari udara tanpa harus diberikan pupuk. Ataupun mempu menghasilkan insektisida dalam tubuhnya sendiri sehingga tidak perlu lagi diberikan semprotan insektisdida.
Demikian pula halnya dengan hewan/ternak transgenik, telah dihasilkan ayam petelur, ayam pedaging, sapi pedaging, maupun domba yang mampu memproduksi air susu yang komposisinya mirip dengan ASI manusia. Dan masih banyak lagi penemuan-penemuan di bidang Biologi Sel dan Molekuler lainnya yang bermanfaat bagi manusia. Dapatkah Anda memberikan contoh kemajuan atau penemuan di bidang Biologi Sel dan Molekuler lainnya? Cobalah Anda cari di surat kabar, majalah, atau sumber lainnya, kemudian jadikan klipping agar dapat menambah pengetahuan dan memperluas wawasan Anda.
Sampai di sini apakah Anda dapat memahami seluruh uraian yang diberikan? Bagus! Sekarang lanjutkanlah mempelajari uraian berikutnya yaitu mengenai organisasi kehidupan tingkat jaringan dan organ.
________________________________________

Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan Organ
Organisasi kehidupan tingkat ini tidak dimiliki oleh organisme uniseluler, tetapi hanya dimiliki oleh organisme multiseluler. Mengapa? Ya, karena seluruh aktivitas hidup pada organisme uniseluler dilaksanakan oleh sel itu sendiri. Sedangkan pada organisme multiseluler aktivitas hidup dilaksanakan oleh banyak sel yang terorganisasi atau teratur dan saling berhubungan dengan baik hingga menjadi satu kesatuan fungsi membentuk satu tubuh individu.
Organisasi kehidupan setelah tingkat molekul dan sel adalah tingkat jaringan dan organ. Apakah yang dimaksud dengan jaringan dan organ? Ya bagus! Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakan suatu fungsi tertentu. Sedangkan Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang mampu melaksanakan satu fungsi tertentu.
Pada dunia hewan tingkat tinggi dan manusia terdapat 5 macam jaringan dasar penyusun tubuhnya. Kelima jaringan tersebut adalah jaringan: epitelium, otot, ikat, 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.
Contoh jaringan pada hewan dan manusia adalah jaringan saraf. Jaringan saraf ini tersusun oleh sel-sel saraf (neuron), yang bertugas menghantarkan impuls. Dan contoh jaringan pada tumbuhan tingkat tinggi adalah jaringan xilem yang tersusun oleh sel-sel xilem, yang bertugas membawa air dan garam mineral dari tanah sampai ke daun.
Dapatkah Anda menyebutkan contoh organ pada hewan dan manusia? Bagus! Contoh organ pada hewan dan manusia adalah usus, jantung, paru-paru, hati, lambung, mata, dan sebagainya. Marilah kita bahas salah satu contoh organ pada tubuh hewan dan manusia tersebut, yaitu usus halus.
Usus halus tersusun oleh beberapa macam jaringan yang masing-masing mempunyai fungsi tertentu, yaitu jaringan: epitelium, ikat, otot polos, dan saraf. Jaringan epitelium berfungsi membungkus villi, mensekresikan mukus dan mengabsorpsi air serta zat-zat gizi makanan. Jaringan ikat yang dalam hal ini berupa pembuluh darah bersama dengan epitelium berfungsi mengangkut sari makanan. Jaringan otot berfungsi untuk melakukan gerak peristaltis dibawah stimulus saraf otonom. Dan jaringan saraf berfungsi mengorganisir kerja ketiga jaringan tadi. Struktur kompleks usus halus ini mempunyai satu fungsi yakni untuk mencerna dan menyerap sari-sari makanan. Perhatikanlah gambar 8 berikut ini.

Gambar 9. Penampang membujur dan melintang usus halus
Lalu bagaimanakah halnya dengan organ pada tumbuhan tingkat tinggi? Ya betul, organ pada tumbuhan tingkat tinggi tidak sebanyak organ pada hewan tingkat tinggi dan manusia. Organ pada tumbuhan hanyalah akar, batang, daun, bunga dan buah. Organ pada tumbuhan ini juga tersusun oleh beberapa macam jaringan. Marilah kita bahas salah satu organ pada tumbuhan tersebut sebagai contoh, yaitu daun.

Ketika belajar di SMP tentu Anda sudah mempelajari jaringan-jaringan penyusun daun bukan? Dapatkah Anda sebutkan jaringan apa saja yang menyusun organ daun? Dan apakah fungsi dari masing-masing jaringan tersebut? Bagus! Sekarang, dengan memperhatikan gambar 9, temukan jaringan-jaringan berikut: epidermis atas, palisade, bunga karang, dan epidermis bawah. Tunjukkan pula dimana letak kloroplas dan stomata.

Gambar 10. Struktur anatomi daun.
Bagaimana, Anda dapat menemukan semua jaringan-jaringan penyusun daun? Bagus. Untuk lebih memantapkan pemahaman Anda mengenai organisasi tingkat sel-jaringan-organ, kerjakanlah kegiatan praktikum/kerja ilmiah 1 berikut ini. Bacalah terlebih dahulu petunjuknya, persiapkan alat-bahannya, dan mulailah bekerja dengan cermat, sesuai dengan petunjuk. Bertanyalah kepada guru bina Biologi Anda jika ada hal-hal yang kurang Anda mengerti. Selamat Bekerja!
C. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu dan Populasi
Telah dijelaskan bahwa setiap organ yang tersusun atas beberapa jaringan, mempunyai fungsi-fungsi spesifik. Misalnya jantung untuk memompa darah, paru-paru untuk respirasi, lambung untuk mencernakan makanan, usus halus untuk menyerap sari-sari makanan, otak untuk berpikir serta mengatur seluruh aktivitas organ, dan sebagainya.
Walaupun masing-masing organ menjalankan fungsinya sendiri-sendiri, namun antara organ yang satu dengan organ yang lain saling berhubungan dan saling mempengaruhi. Misalnya, agar jantung dapat memompa darah, maka jantung membutuhkan energi dan oksigen sebagai bahan bakarnya. Energi diperoleh dari nutrisi yang dicerna oleh lambung dan diserap oleh usus kemudian diantarkan oleh darah. Sedangkan oksigen diperoleh dari paru-paru yang juga diantarkan oleh darah. Proses-proses serupa ini juga terjadi pada organ-organ lainnya.


Begitu pula pada tumbuhan, fungsi dan kerja daun, batang serta akar sangat saling terkait atau berhubungan dan mempengaruhi. Agar dapat berfotosintesis, menghasilkan karbohidrat dan oksigen, daun membutuhkan air dan garam mineral dari tanah serta karbondioksida dari udara. Bagaimanakah air dan garam mineral dari tanah dapat sampai ke daun? Untuk itu daun membutuhkan kerja serta fungsi akar yang menyerap air dan mineral dari dalam tanah dan kemudian diangkut melalui batang ke daun oleh xylem. Sedangkan CO2 diperoleh ari udara melalui stomata dari daun.
Dapatlah kita simpulkan kini bahwa untuk menjalankan fungsinya, suatu organ akan melibatkan organ-organ lainnya. Hal ini menimbulkan pengelompokan kerja organ-organ yang memiliki suatu fungsi khusus, dan yang kemudian kita kenal sebagai Sistem Organ. Jadi apakah artinya sistem organ? Ya bagus, 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. Perhatikan posisi paru-paru dan hati pada gambar 10 berikut.

Gambar 11. Sistem pencernaan, dan respirasi pada manusia
Di dalam tubuh hewan tingkat tinggi seperti vertebrata, terdapat bermacam sistem organ. Sekarang coba Anda sebutkan sistem organ pada tubuh manusia sekaligus dengan fungsinya. Kemudian cocokkan jawaban Anda tadi dengan Tabel 2 mengenai Sistem Organ berikut ini.

Tabel 2. Sistem Organ pada mamalia dan manusia.
Seluruh sistem organ tersebut saling berinteraksi, saling menunjang atau saling berpengaruh dan membentuk satu tubuh yang dikenal dengan istilah individu. Apabila terjadi gangguan pada salah satu sistem organ pada individu maka sistem organ yang lain juga mengalami gangguan. Oleh karena itu, menjaga keseimbangan fungsi suatu sistem organ berarti menjaga keselarasan kerja antara sistem organ, dan dapat menjadikan tubuh tetap sehat. Jadi individu merupakan satu organisme yang tubuhnya tersusun oleh berbagai sistem organ yang saling berhubungan.

Di lingkungan yang lebih luas, individu diartikan sebagai satuan makhluk hidup tunggal, misalnya seekor ikan, seekor ayam, sebatang pohon beringin, sebatang tanaman padi, seorang anak, seorang ibu, dan sebagainya. Kata individu berasal dari bahasa Latin yakni Individuum yang artinya ‘tidak dapat dibagi’. Individu tinggal pada suatu tempat (habitat). Di lingkungan habitatnya individu tentu tidak sendiri. Ia akan hidup bersama dengan individu lain, baik yang jenisnya sama maupun yang jenisnya berbeda. Individu-individu dikatakan sejenis atau satu species jika mampu melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil; contohnya kambing betina dan kambing jantan merupakan satu jenis/species. Perhatikanlah contoh berikut; dalam sepetak sawah, tumbuhan yang hidup di sana tentu bukan hanya sebatang tanaman padi, melainkan tentu ada ratusan tanaman padi. Bahkan mungkin ada lebih dari satu rumpun rumput, beberapa tanaman pisang, dan mungkin tanaman petai cina yang ikut hidup pada sepetak sawah tersebut. Di sana tentu juga hidup beberapa jenis hewan, misalnya cacing tanah, bekicot, ular sawah, tikus, kodok, capung, dan semut yang jumlahnya lebih dari satu.

Sekarang coba Anda perhatikan halaman rumahmu, ada tumbuhan apa saja yang hidup di sana dan berapa jumlah individu tiap jenisnya. Kemudian ada hewan apa saja yang hidup di sana dan berapa jumlah tiap jenisnya?

Apakah Anda temukan suatu jenis tumbuhan atau hewan yang berjumlah lebih dari satu individu? Bila ya, berarti ada suatu populasi yang tinggal di halaman rumah Anda. Masih ingatkah Anda apa artinya populasi? Ya Bagus, 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 pada sepetak sawah tersebut merupakan populasi cacing tanah, dan seterusnya.

Masih ingat pulakah Anda apa artinya komunitas? Ya benar! 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 Anda tadi dapat merupakan suatu contoh komunitas.

Adapun bentuk hubungan bersama atau simbiosis antara populasi yang satu dengan populasi lainnya dalam suatu komunitas ada 6 macam, yaitu netral, kompetisi, parasitisme, komensalisme, predasi, dan mutualisme. Pengertian dari setiap jenis simbiosis ini tentu telah Anda pelajari sewaktu di SMP bukan? Diharapkan Anda masih mengingatnya dengan baik.

Keadaan populasi di dalam suatu komunitas pun selalu berubah-ubah atau bersifat dinamis. Dinamika populasi ini dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu kelahiran, kematian, dan perpindahan. Sesungguhnya banyak persoalan yang dapat dipelajari dari tingkatan populasi hingga komunitas ini.


D. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma
Anda sudah paham arti dari populasi dan komunitas, lalu apakah artinya ekosistem dan bioma? Sebelum masuk ke dalam pengertian ekosistem, masih ingatkah Anda apa artinya lingkungan biotik dan lingkungan abiotik? Ya betul, 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). Menurut Anda apakah lingkungan biotik saling berpengaruh dengan lingkungan abiotik? Ya betul, memang kedua komponen tersebut saling mempengaruhi. Coba berikan sebuah contoh mengenai pengaruh lingkungan abiotik terhadap lingkungan biotik, dan sebuah contoh pengaruh lingkungan biotik terhadap lingkungan abiotik. Jika Anda dapat memberikan contoh-contoh seperti yang diminta tadi dengan benar, berarti pemikiran Anda sudah masuk ke dalam pengertian ekosistem.

Memang ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik atau interaksi antara organisme dengan lingkungan abiotiknya. Definisi yang lebih tepat mengenai 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. Produsen terdiri dari organisme-organisme berklorofil (autotrof) yang mampu memproduksi zat-zat organik dari zat-zat anorganik (melalui fotosintesis). Zat-zat organik ini kemudian dimanfaatkan oleh organisme-organisme heterotrof (manusia dan hewan) yang berperan sebagai konsumen.

Sebagai konsumen, hewan ada yang memakan produsen secara langsung, tetapi ada pula yang mendapat makanan secara tidak langsung dari produsen dengan memakan konsumen lainnya. Karenanya konsumen dibedakan menjadi beberapa macam yaitu konsumen I, konsumen II, dan seterusnya hingga konsumen puncak. Konsumen II, III, dan seterusnya tidak memakan produsen secara langsung tetapi tetap tergantung pada produsen, karena sumber makanan konsumen I adalah produsen. Peranan makan dan dimakan di dalam ekosistem akan membentuk rantai makanan bahkan jaring-jaring makanan. Perhatikan contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (Produsen) --> ulat (Konsumen I) --> ayam (Konsumen II) --> musang (Konsumen III) --> macan (Konsumen IV/Puncak). Coba Anda buat sebuah rantai makanan seperti contoh, Anda pernah melakukannya sewaktu di SMP bukan?

Dalam ekosistem rantai makanan jarang berlangsung dalam urutan linier seperti di atas, tetapi membentuk jaring-jaring makanan (food web). Perhatikan contoh jaring-jaring makanan pada gambar 11 berikut ini.








Gambar 12. Suatu jaring-jaring makanan
Peran dekomposer ditempati oleh organisme yang bersifat saprofit, yaitu bakteri pengurai dan jamur saproba. Keberadaan dekomposer sangat penting dalam ekosistem. Oleh dekomposer, hewan atau tumbuhan yang mati akan diuraikan dan dikembalikan ke tanah menjadi unsur hara (zat anorganik) yang penting bagi pertumbuhan tumbuhan. Aktivitas pengurai juga menghasilkan gas karbondioksida yang penting bagi fotosintesis. Coba Anda pikirkan apakah yang terjadi jika di dunia ini tidak ada bakteri pengurai dan jamur saproba?

Pada hakikatnya dalam organisasi kehidupan tingkat ekosistem terjadi proses-proses sirkulasi materi, transformasi, akumulasi energi, dan akumulasi materi melalui organisme. Ekosistem juga merupakan suatu sistem yang terbuka dan dinamis. Keluar masuknya energi dan materi bertujuan mempertahankan organisasinya serta mempertahankan fungsinya. Zat-zat anorganik dalam suatu ekosistem tetap konstan atau seimbang, mengapa? Ya, karena unsur-unsur kimia esensial pembentuk protoplasma beredar dalam biosfer melalui siklus biogeokimiawi. Contoh siklus biogeokimiawi adalah siklus carbon, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus sulfur. (Materi ini akan Anda pelajari khusus pada materi Daur Biogeokimia.) Maka dari itulah keseimbangan dalam ekosistem sangat penting untuk selalu terjaga.

Namun keseimbangan ekosistem dapat terganggu jika komponen-komponen penyusunnya rusak atau bahkan hilang. Apakah yang menjadi penyebab rusaknya keseimbangan ekosistem? Ya benar, selain karena bencana alam, ekosistem dapat rusak akibat perbuatan manusia. Coba Anda berikan contoh kerusakan ekosistem akibat bencana alam? Ya betul, contoh kerusakan ekosistem akibat bencana alam adalah letusan gunung berapi, dimana lahar panasnya dapat mematikan organisme (hewan dan tumbuhan) dan mikroorganisme yang dilaluinya. Dapatkah Anda berikan contoh lainnya? Coba Anda berikan pula contoh kerusakan ekosistem akibat perbuatan manusia! Ya benar, penggundulan hutan, serta pencemaran air, tanah dan udara. Dapatkah Anda berikan contoh lainnya?

Apabila terjadi kerusakan ekosistem, pada dasarnya ekosistem masih dapat memperbaiki dirinya (self purification) hingga tercapai keseimbangan kembali dalam jangka waktu tertentu; Sebentar atau lama, tergantung dari tingkat kerusakannya. Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan ini dikenal dengan istilah suksesi ekologis. Hal ini akan Anda pelajari lebih mendalam pada modul Ekosistem yang akan datang.

Anda telah ketahui bahwa antara faktor abiotik dengan faktor biotik dalam ekosistem dapat saling mempengaruhi. Namun ada faktor abiotik yang tidak dapat dipengaruhi oleh faktor biotik. Faktor abiotik ini berada pada lingkup yang lebih luas, bahkan sangat menentukan jenis biotik baik tumbuhan ataupun hewan yang mampu hidup di dalamnya. Faktor abiotik tersebut adalah iklim regional atau iklim suatu tempat di permukaan bumi, yang dapat menentukan jenis Bioma. Tahukah Anda apakah Bioma itu?

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 (targe), gurun (padang pasir), padang rumput, savana, hutan hujan tropis, dan hutan decidous. Marilah kita pelajari bagaimana ciri atau karakteristik dari tiap-tiap jenis bioma tersebut.
(1) Tundra, terdapat di daerah kutub, tumbuhan dominannya adalah lumut kerak (Lichenes), lumut Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek lainnya yang biasanya hanya berumur 4 bulan. Hewan yang hidup di bioma ini adalah rusa, serigala dan beruang kutub.

(a)
(b)
Gambar 13. Bioma tundra: (a). tundra artik (b). tundra alpen

(2) Taiga, terletak di selatan tundra, yaitu di antara daerah beriklim sedang dengan kutub. Bioma ini disebut pula bioma dengan hutan berawa atau hutan boreal. Tumbuhan dominannya adalah konifer atau tumbuhan berdaun jarum (pinus). Hewan yang hidup di sini adalah ajax, beruang hitam, dan serigala.

(a)
(b)
Gambar 14. Taiga: (a). tumbuhan spuce yang mendominasi hutan boreal.
(b). hutan konifer Montana di Sierra Nevada California
(3) Padang pasir atau Gurun, banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan sedikit. Tumbuh-tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang teradaptasi dengan keadaan kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang tebal dan akar yang panjang. Juga tumbuhan sukulen atau kaktus, yang menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya menyempit menjadi duri. Hewan yang hidup pada bioma ini adalah unta, tikus,ular, kadal, kalajengking, dan semut.

Gambar 15. Gurun panas di Tuscon Arizona
(4) Padang rumput; Pada bioma ini terdapat cukup curah hujan, tetapi tidak cukup untuk menumbuhkan hutan. Tumbuhan dominannya adalah rumput, sedangkan pohon dan semak terdapat di sepanjang sungai di daerah tersebut. Macam padang rumput adalah prairi rumput pendek, prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis. Prairi adalah padang rumput yang luas tanpa pohon.

Gambar 16. Padang rumput di Nebraska
(5) Savana, adalah padang rumput yang diselingi dengan sebaran pohon yang tumbuh jarang. Hewan yang hidup pada bioma padang rumput dan savana adalah bison, gajah, jerapah, zebra, domba, biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.

Gambar 17. Savana
(6) Hutan hujan tropis (hutan basah), terdapat di daerah tropis yang banyak turun hujan. Vegetasinya tumbuh sangat rapat. Jenis tumbuhan pada bioma ini sangat beraneka ragam/heterogen, mulai dari tumbuhan pendek yang hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang berukuran tinggi. Juga ada tumbuhan epifit (tumbuhan yang tumbuh pada pohon yang mempunyai naungan/kanopi, seperti anggrek) dan liana (tumbuhan yang memanjat pada tumbuhan lain, seperti rotan). Hewan-hewan yang hidup pada hutan ini antara lain monyet, macan kumbang, harimau, tapir, gajah, dan bermacam-macam burung.

Gambar 18. Hutan hujan tropis dengan tumbuhan epifit (tanda panah)
yang tumbuh pada suatu pohon.
(7) Hutan decidous (Hutan Gugur), terdapat di daerah yang memilki 4 musim (musim semi, panas, gugur dan dingin). Tumbuhan yang dominan adalah tumbuhan berdaun lebar, seperti pohon oak, elm, maple dan beech. Pohon-pohon di hutan ini menghijau pada musim panas, dan menggugurkan daunnya pada musim gugur, dan pada musim dingin daunnya ‘habis’. Memasuki musim semi pohon-pohon tersebut mulai menumbuhkan daunnya.

(a)
(b)

(c)
(d)
Gambar 19. Kondisi hutan decidous : (a).musim semi, (b). musim panas,
(c).musim gugur, dan (d).musim dingin.
Selanjutnya interaksi antar bioma di permukaan bumi membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang disebut Biosfer. Seluruh bioma di permukaan bumi ini pada hakikatnya terdiri atas produsen, konsumen dan dekomposer, dimana di dalamnya terjadi aliran materi dan energi yang selalu dimulai dari tumbuhan hijau.

Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan yang tertinggi derajatnya, dapat mengubah-ubah ekosistem sesuai dengan kehendak dan tujuannya, misalnya dengan menciptakan ekosistem buatan yang sesuai dengan kebutuhannya. Namun akibat aktivitas manusia ini tak sedikit yang dapat mencemari lingkungan atau merusak ekosistem alami. Contoh nyata yang sering terjadi adalah ‘membuka’ hutan sebagai ekosistem alami menjadi lahan pertanian, menjadi perumahan, menjadi perkotaan, bahkan menjadi kawasan industri (pabrik-pabrik). Untuk memperdalam pemahaman Anda tentang persoalan Biologi pada tingkat ekosistem, lakukanlah sebuah Studi Pustaka dengan tema: “Dampak buruk akibat penggundulan hutan”.
________________________________________

Kegiatan siswa 1
1. Judul : epidermis pada tumbuhan
2.Tujuan : mengamati struktur anatomi dan susunan sel-sel epidermis daun
3. Mata pelajaran : Biologi
4. Kelas / semester : X/I
5. Waktu : 2 x 45
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 1. Memahami hakikat Biologi sebagai ilmu
7. Indikator : Menjelaskan apa yang dikaji oleh ilmu Biologi.
8. Tempat : Ruang laboratorium
9. Alat dan Bahan : Daun Rhoeo discolor, aquades, silet, kaca objek dan penutupnya, mikroskop cahaya dengan pembesaran 100x dan 400x.

10. Cara Kerja:
1. Ambil daun Rhoeo discolor, kemudian secara perlahan kelupas atau buat sayatan tipis bawah daun.
2. Letakkan sayatan tersebut pada kaca objek, tetesi dengan setetes aquades lalu tutup lapisan dengan kaca penutup. Letakkan preparat tersebut di meja mikroskop cahaya.
3. Amati dengan pembesaran 100x kemudian 400x. Preparat yang Anda buat dikatakan sudah benar jika Anda dapat melihat jaringan epidermis daun dan sel-sel stomatanya.
4. Gambarlah hasil pengamatan Anda pada buku kerja (buku tulis atau buku gambar) Anda dan beri keterangan gambarnya.
5. Jawablah pertanyaan ini: bagaimanakah struktur anatomi dan susunan sel-sel epidermis yang menyusun jaringan epidermis bawah daun? Untuk menjawabnya, Anda boleh merujuk hasil pengamatan Anda dengan buku sumber atau referensi lainnya.
6. Buatlah Laporan hasil kerja ilmiah 1
Kerja Ilmiah 2
1. Judul : Komunitas
2. Tujuan:
1. Mengamati populasi yang menyusun suatu komunitas, bentuk-bentuk interaksi dan dinamikanya.
2. Mengklasifikasikan jenis-jenis populasi berdasarkan aturan klasifikasi menurut Whittaker.
3. Mata pelajaran : Biologi
4. Kelas / semester : X/I
5. Waktu : 2 x 45
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 1. Memahami hakikat Biologi sebagai ilmu
7. Indikator : Menjelaskan apa yang dikaji oleh ilmu Biologi.
8. Tempat : Ruang laboratorium
9. Alat dan Bahan:
1. Komunitas yang ada di sekitar tempat tinggal Anda
2. Tabel 1. Klasifikasi mahluk hidup menurut Robert H. B. Whittaker (halaman 5)
3. Tabel Pengamatan Kerja Ilmiah 2
10. Cara Kerja:
1. Sebagai objek pengamatan, pilih dan tentukan satu macam komunitas yang ada di sekitar tempat tinggal Anda. seperti: komunitas halaman rumah, komunitas sepetak kebun, komunitas sepetak sawah, ataukah komunitas sebuah kolam ikan.
2. Amati setiap jenis populasi baik hewan maupun tumbuhan yang hidup di dalam komunitas tersebut. Untuk mengisi kolom ‘Jenis Populasi’ tuliskan nama hewan atau tumbuhannya (boleh nama Indonesianya atau nama latinnya jika Anda tahu).
3. Catat jumlah individu setiap jenis populasi pada tabel pengamatan yang telah disediakan. Jika jumlah individu tak dapat dihitung (karena ukuran tubuhnya terlalu kecil), tuliskan saja banyak atau sedikit. Anda boleh menambah baris ke bawah pada tabel pengamatan jika dibutuhkan, apabila jenis populasinya lebih banyak.
4. Berdasarkan klasifikasi mahluk hidup menurut Robert H.B. Whittaker (Tabel 1 halaman 5), tentukanlah setiap jenis populasi yang Anda temukan tersebut, apakah jenis populasi tersebut termasuk kingdom Animalia, Plantae, Fungi, Monera, ataukah Protista. Caranya dengan menuliskan nama kingdomnya pada tabel pengamatan di kolom ‘Kingdom’. [Misalnya: jenis populasi ayam, termasuk Kingdom Animalia.]
5. Jawab pertanyaan yang diberikan, kemudian buatlah Kesimpulan dan Laporan hasil kerja ilmiah Anda. Serahkanlah Laporan kerja ilmiah 2 Anda tersebut kepada Guru Bina Biologi pada saat akan mengikuti Tes Akhir modul


PERTANYAAN:
1. Apakah yang dimaksud dengan: (a). Individu, (b). Populasi, dan (c). Komunitas?
2. Dalam Kerja Ilmiah 2 ini, komunitas apakah yang Anda pilih?
3. Dari kelompok Animalia, berapakah jumlah jenis populasi yang ada dalam komunitas tersebut? Sebutkanlah jenis-jenis populasinya.
4. Dari kelompok Plantae, berapakah jumlah jenis populasi yang ada dalam komunitas tersebut? Sebutkan pula jenis-jenis populasinya.
5. Dari kelompok Fungi, berapakah jumlah jenis populasi yang ada dalam komunitas tersebut?
6. Dalam komunitas tersebut, apakah terjadi suatu interaksi /simbiosis di antara populasinya? Jika Ya, jenis-jenis populasi apa sajakah yang saling berinteraksi tersebut? Dan apa bentuk simbiosisnya (parasitisme, komensalisme, mutualisme ataukah predasi)?
7. Selama Anda mengamati komunitas tersebut, apakah telah terjadi Dinamika Populasi yang merubah jumlah populasi? Jika Ya, pada populasi jenis apakah dinamika populasi itu terjadi? Dan faktor apakah yang mempengaruhinya (kelahiran, kematian ataukah perpindahan ke dalam /ke luar area).
Setelah Anda mengerjakan kerja ilmiah 2, apakah Anda sudah benar-benar memahami arti dari populasi dan komunitas? Bagus! Sekarang silahkan Anda berlanjut ke tingkat organisasi yang lebih tinggi dari komunitas, yaitu organisasi kehidupan tingkat ekosistem dan bioma.
Uji Kompetensi 1
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda (X) pada huruf di depan jawaban dari soal-soal berikut!
1. Tubuh organisme ini tidak tersusun oleh sel melainkan oleh asam nukleat yang diselubungi protein. Organisme ini adalah ....
A. Monera
B. Protista
C. Algae
D. Virus
E. Fungi

2. Ciri yang paling khas pada organisme hidup adalah ....
A. bereproduksi
B. digesti dan ekskresi
C. dapat bergerak dan berespon
D. tubuhnya tersusun oleh sel
E. tubuhnya dibangun oleh molekul yang mengandung atom C
3. Molekul yang termasuk molekul lipid adalah ….
A. pati, lemak, selulosa
B. lemak, fosfolipid, steroid
C. gula, steroid, asam amino
D. asam nukleat, fosfolipid, pati
E. steroid, asam nukleat, gula
4. Yang dimaksud dengan 2 golongan besar asam nukleat adalah ….
A. DNA & RNA
B. Purin & Pirimidin
C. Nukleotida & gugus fosfat
D. Gula pentosa & nukleotida
E. Asam amino & protein
5. Sel sebagai unit fungsional terkecil di dalam organisme multiseluler mampu menghasilkan energi. Organel sel yang mampu menghasilkan energi melalui respirasi sel adalah .…
A. ribosom
B. badan golgi
C. mitokondria
D. retikulum endoplasma
E. kloroplas
6. Pada cabang biologi sel dan molekuler, para ahli mampu menggandakan untai DNA sehingga dapat mengenali urutan basa nitrogen pada DNA yang dikehendaki. Alat yang digunakan untuk keperluan tersebut adalah .…
A.electroforesis
B. scanning electron microskop
C. sentrifuge
D. polimerase chain reaction (PCR)
E. spektrofotometer
7. Objek biologi yang memiliki kajian tersempit adalah ....
A. populasi
B. individu
C. jaringan
D. sel
E. molekuler
8. Proses pengangkutan air dan garam mineral dari dalam tanah ke daun pada tumbuhan dilakukan oleh sel-sel ....
A. xylem
B. ploem
C. parenkim
D. kolenkim
E. epidermis
9. Pernyataan-pernyataan berikut adalah benar, kecuali ….
A. interaksi antara individu dalam populasi disebut interaksi intra species
B. interaksi antara komunitas dengan abiotik disebut ekosistem
C. tidak semua bioma terdiri atas kumpulan produsen, konsumen dan pengurai
D. ekosistem dapat dianggap sebagai sistem.yang terbuka dan dinamis
E. proses transfer energi dalam ekosistem terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan
10. Usus halus tersusun atas beberapa jaringan dengan struktur dan fungsi tertentu. Jaringan pada usus halus yang berfungsi untuk absorpsi adalah .…
A. jaringan ikat
B. jaringan penghubung
C. jaringan epitel
D. jaringan saraf
E. jaringan otot
11. Interaksi antara komponen biotik dan abiotik pada suatu tempat dinamakan ....
A. populasi
B. ekosistem
C. komunitas
D. interaksi interspecies
E. predasi
12. Berikut ini yang bukan komponen abiotik adalah .…
A. air
B. cahaya
C. dekomposer
D. tanah
E. pH
13. Proses makan dan dimakan dalam urutan linier pada suatu ekosistem dinamakan ….
A. rantai makanan
B. predasi
C. siklus energi
D. jaring-jaring makanan
E. tingkat trofik
14. Ada tumbuhan yang daunnya seperti duri, batangnya menyimpan air, dan ada tumbuhan yang tubuhnya tertutup oleh kutikula yang tebal serta memiliki akar yang sangat anjang. Tumbuhan seperti ini hidup pada bioma ….
A. padang rumput
B. tiaga
C. padang pasir
D. savana
E. hutan hujan tropis
15. Sistem organ yang berfungsi mengedarkan zat-zat gizi dari usus ke seluruh tubuh adalah ….
A. sistem saraf
B. sistem hormon
C. sistem gerak
D. sistem sirkulasi
E. sistem pencernaan
16. Bioma ini memiliki tumbuhan yang heterogen dan terdapat epifit dan liana, bioma ini adalah ….
A. savana
B. taiga
C. hutan boreal
D. hutan hujan tropis
E. hutan decidous
17. Bioma ini terdapat di daerah yang iklimnya memiliki 4 musim.Bioma itu adalah ....
A. hutan konifer
B. hutan hujan tropis
C. hutan decidous
D. taiga
E. savana
18. Tindakan manusia berikut ini yang kurang hati-hati dan kurang bijaksana dapat menyebabkan kerusakan keseimbangan ekosistem, kecuali ….
A membuat kawasan industri
B. membangun perkotaan
C. menggunakan pestisida dan insektisida
D. menebangi hutan untuk diambil kayunya
E. membuat suaka alam
19. Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan disebut ....
A bioma
B. siklus biogeokimiawi
C. homeostasis
D. efek rumah kaca
E. suksesi ekologis
20. Objek biologi yang memiliki kajian terluas adalah ….
A. bioma
B. ekosistem
C. komunitas
D. populasi
E. individu

MODUL 3
KEANEKARAGAMAN HAYATI

Standar Kompetensi: 3. Memahami manfaat keanekaragaman hayati.
Kompetensi Dasar : 3.1 Mendeskripsikan konsep keanekaragaman gen, jenis, dan ekosistem, melalui kegiatan pengamatan.
Indikator :
• Merumuskan konsep keseragaman dan keberagaman dari makhluk hidup melalui kegiatan pengamatan terhadap lingkungan sekitarnya
• Membandingkan ciri keanekaragaman hayati pada tingkat gen, jenis, dan ekosistem.
• Mengenali berbagai tingkat keanekaragaman di lingkungan sekitar
• Menjelaskan peran keanekaragaman terhadap kestabilan lingkungan
• Menganalisis kemungkinan yang dapat terjadi jika terjadi perubahan jumlah dan jenis keanekaragaman hayati terhadap keseimbangan lingkungan. .
Tujuan pembelajaran :
• Melalui kegiatan pengamatan terhadap lingkungan sekitarnya siswa mampu merumuskan konsep keseragaman dan keberagaman dari makhluk hidup dengan benar
• Melalui diskusi siswa mampu membandingkan ciri keanekaragaman hayati pada tingkat gen, jenis, dan ekosistem dengan benar
• Melalui diskusi siswa mampu mengenali berbagai tingkat keanekaragaman di lingkungan sekitar dengan benar
• Melalui diskusi siswa mampu menjelaskan peran keanekaragaman terhadap kestabilan lingkungan dengan benar
• Melalui diskusi siswa mampu menganalisis kemungkinan yang dapat terjadi jika terjadi perubahan jumlah dan jenis keanekaragaman hayati terhadap keseimbangan lingkungan dengan benar.

Materi Pembelajaran
A). Konsep keanekaragaman hayati
Apabila Anda mendengar kata “Keanekaragaman”, dalam pikiran anda mungkin akan terbayang kumpulan benda yang bermacam-macam, baik ukuran, warna, bentuk, tekstur dan sebagainya. Bayangan tersebut memang tidak salah. Kata keanekaragaman memang untuk menggambarkan keadaan bermacam-macam suatu benda, yang dapat terjadi akibat adanya perbedaan dalam hal ukuran, bentuk, tekstur ataupun jumlah.Sedangkan kata “Hayati” menunjukkan sesuatu yang hidup. Jadi keanekaragaman hayati menggambarkan bermacam-macam makhluk hidup (organisme) penghuni biosfer.Keanekaragaman hayati disebut juga “Biodiversitas”. Keanekaragaman atau keberagaman dari makhluk hidup dapat terjadi karena akibat adanya perbedaan warna, ukuran, bentuk, jumlah, tekstur, penampilan dan sifat-sifat lainnya.Sedangkan keanekaragaman dari makhluk hidup dapat terlihat dengan adanya persamaan ciri antara makhluk hidup. Untuk memahami konsep keseragaman dan keberagaman makhluk hidup pergilah Anda ke halaman sekolah. Amati lingkungan sekitarnya! Anda akan menjumpai bermacam-macam tumbuhan dan hewan. Jika Anda perhatikan tumbuhan-tumbuhan itu, maka Anda akan menemukan tumbuhan-tumbuhan yang berbatang tinggi, misalnya: palem, mangga, beringin, kelapa. Dan yang berbatang rendah, misalnya: cabe, tomat, melati, mawar dan lain-lainnya. Ada tumbuhan yang berbatang keras, dan berbatang lunak. Ada yang berdaun lebar, tetapi ada pula yang berdaun kecil, serta bunga yang berwarna-warni. Begitu pula Anda akan menemukan tumbuhan-tumbuhan yang memiliki kesamaan ciri seperti: tulang daun menyirip atau sejajar, sistem perakaran tunggang atau serabut, berbiji tertutup atau terbuka, mahkota bunga berkelipatan 3 atau 5 dan lain-lain. Begitu pula pada hewan-hewan yang Anda temukan, terdapat hewan-hewan yang bertubuh besar seperti kucing, sapi, kerbau, dan yang bertubuh kecil seperti semut
serta kupu-kupu. Ada hewan berkaki empat, seperti kucing. Berkaki dua seperti ayam. Berkaki banyak seperti lipan dan luwing. Juga akan tampak burung yang memiliki bulu dan bersayap.
Di samping itu, Anda juga akan menemukan hewan yang hidupnya di air seperti: ikan mas, lele, ikan gurame. Dan hewan-hewan yang hidup di darat seperti kucing, burung dan lain-lain. Ada hewan yang tubuhnya ditutupi bulu seperti burung, ayam. Ada yang bersisik seperti ikan gurame, ikan mas, dan ada pula yang berambut seperti kucing, kelinci dan lain-lain.
B). Tingkat keanekaragaman hayati
Keanekaragaman hayati dibedakan menjadi 3 tingkat yaitu:
1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen
Apa yang dimaksud dengan keanekaragaman hayati tingkat gen? Untuk menemukan jawaban ini, cobalah amati tanaman bunga mawar. Tanaman ini memiliki bunga yang berwarna-warni, dapat berwarna merah, putih atau kuning. Atau pada tanaman mangga, keanekaragaman dapat Anda temukan antara lain pada bentuk buahnya, rasa, dan warnanya.Demikian juga pada hewan. Anda dapat membandingkan ayam kampung, ayam hutan, ayam ras, dan ayam lainnya. Anda akan melihat keanekaragaman sifat antara lain pada bentuk dan ukuran tubuh, warna bulu dan bentuk pial (jengger).

Gambar 1. Keanekaragaman gen pada ayam
Keanekaragaman warna bunga pada tanaman mawar. Bentuk, rasa, warna pada buah mangga, serta keanekaragaman sifat, warna bulu dan bentuk pial pada ayam, ini semua disebabkan oleh pengaruh perangkat pembawa sifat yang disebut dengan gen. Semua makhluk hidup dalam satu spesies/jenis memiliki perangkat dasar penyusun gen yang sama. Gen merupakan bagian kromosom yang mengendalikan ciri atau sifat suatu organisme yang bersifat diturunkan dari induk/orang tua kepada keturunannya.
Gen pada setiap individu, walaupun perangkat dasar penyusunnya sama, tetapi susunannya berbeda-beda bergantung pada masing-masing induknya. Susunan perangkat gen inilah yang menentukan ciri atau sifat suatu individu dalam satu spesies.
Apa yang menyebabkan terjadinya keanekaragaman gen? Perkawinan antara dua individu makhluk hidup sejenis merupakan salah satu penyebabnya. Keturunan dari hasil perkawinan memiliki susunan perangkat gen yang berasal dari kedua induk/orang tuanya. Kombinasi susunan perangkat gen dari dua induk tersebut akan menyebabkan keanekaragaman individu dalam satu spesies berupa varietas-varietas (varitas) yang terjadi secara alami atau secara buatan.
Keanekaragaman yang terjadi secara alami adalah akibat adaptasi atau penyesuaian diri setiap individu dengan lingkungan, seperti pada rambutan. Faktor lingkungan juga turut mempengaruhi sifat yang tampak (fenotip) suatu individu di samping ditentukan oleh faktor genetiknya (genotip). Sedangkan keanekaragaman buatan dapat terjadi antara lain melalui perkawinan silang (hibridisasi), seperti pada berbagai jenis mangga.
Perbedaan sifat pada jenis mangga dapat Anda amati pada tabel berikut:
No. Mangga Bentuk Buah Rasa arima
1.
2.
3. golek
kuini
gedong lonjong panjang
bulat telur, besar
bulat, kecil manis
manis
lebih manis tidak wangi
wangi
tidak wangi
Pada manusia juga terdapat keanekaragaman gen yang menunjukkan sifat-sifat berbeda, antara lain ukuran tubuh (besar, kecil, sedang); warna kulit (hitam, putih, sawo matang, kuning); warna mata (biru, hitam, coklat), serta bentuk rambut (ikal, lurus, keriting). Cobalah perhatikan diri Anda sendiri! Ciri atau sifat apa yang Anda miliki? Sesuaikan dengan uraian di atas?
2. Keanekaragaman Hayati Tingkat Jenis
Dapatkah Anda membedakan antara tumbuhan kelapa aren, nipah dan pinang? Atau membedakan jenis kacang-kacangan, seperti kacang tanah, kacang buncis, kacang kapri, dan kacang hijau? Atau Anda dapat membedakan kelompok hewan antara kucing,harimau, singa dan citah? Jika hal ini dapat Anda bedakan dengan benar, maka paling tidak sedikitnya anda telah mengetahui tentang keanekaragaman jenis.
Untuk mengetahui keanekaragaman hayati tingkat jenis pada tumbuhan atau hewan, anda dapat mengamati, antara lain ciri-ciri fisiknya. Misalnya bentuk dan ukuran tubuh,warna, kebiasaan hidup dan lain-lain.
Contoh, dalam keluarga kacang-kacangan, antara lain; kacang tanah, kacang kapri, kacang hijau dan kacang buncis. Di antara jenis kacang-kacangan tersebut Anda dapat dengan mudah membedakannya, karena antara mereka ditemukan ciri-ciri yang berbeda antara ciri satu dengan yang lainnya. Misalnya ukuran tubuh atau batang (ada yang tinggi dan pendek); kebiasaan hidup (tumbuh tegak, ada yang merambat), bentuk buah dan biji, warna biji, jumlah biji, serta rasanya yang berbeda.

Gambar 2. Keanekaragaman jenis pada kacang-kacangan
Contoh lain, keanekaragaman pada keluarga kucing. Di kebun binatang, Anda dapat mengamati hewan harimau, singa, citah dan kucing.

Gambar 2. Keanek ragaman jenis pada hewan (a) harimau, (b) singan, (c) kucing dan (d) citah.
Walaupun hewan-hewan tersebut termasuk dalam satu familia/suku Felidae, tetapi diantara mereka terdapat perbedaan-perbedaan sifat yang mencolok. Misalnya, perbedaan warna bulu, tipe lorengnya, ukuran tubuh, tingkah laku, serta lingkungan hidupnya.

Cobalah Anda perhatikan perbedaan sifat dari hewan berikut ini :
No. Ciri-ciri Kucing Harimau Singa Citah
1.

2.

3. Ukuran tubuh
Warna bulu

Tempat hidup Kecil

Hitam, putih, kuning
Hutan, rumah Besar

Hitam, putih, kuning
Hutan Besar

Hitam, putih, kuning
Hutan Sedang

Hitam/ putih
Pohon
Demikian pula pada kelompok tumbuhan yang tumbuh di dataran tinggi dan dataran rendah akan memperlihatkan perbedaan-perbedaan sifat pada tinggi batang, daun dan bunga. Contohnya kelapa, aren, pinang, dan lontar, seperti tampak pada tabel pengamatan berikut ini.
No Ciri-ciri Kelapa Aren Pinang Lontar
1. Tinggi Batang >30m 25m 25 15-30m
2. Daun -Panjang tangkai daun 75-150cm
-Helaian daun 5m, ujungruncing dan keras -Panjang tangkai daun 150cm Tangkai daun pendek -Panjang tangkai daun 100cm
-Helaian daun bulat, tepi daun bercangap menjari
3. Bunga Tongkol Tongkol Tongkol Bulir

Gambar 2. Keanekaragaman pada suku Palmae
Dari contoh-contoh di atas, Anda dapat mengetahui ada perbedaan atau variasi sifat pada kucing, harimau, singa dan citah yang termasuk dalam familia/suku Felidae. Variasi pada suku Felidae ini menunjukkan keanekaragaman pada tingkat jenis.
Hal yang sama terdapat juga pada tanaman kelapa, aren, pinang, dan lontar yang termasuk suku Palmae atau Arecaceae.
3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem
Di lingkungan manapun Anda di muka bumi ini, maka Anda akan menemukan makhluk hidup lain selain Anda. Semua makhluk hidup berinteraksi atau berhubungan erat dengan lingkungan tempat hidupnya.
Lingkungan hidup meliputi komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen biotik meliputi berbagai jenis makhluk hidup mulai yang bersel satu (uni seluler) sampai makhluk hidup bersel banyak (multi seluler) yang dapat dilihat langsung oleh kita. Komponen abiotik meliputi iklim, cahaya, batuan, air, tanah, dan kelembaban. Ini semua disebut faktor fisik. Selain faktor fisik, ada faktor kimia, seperti salinitas (kadar garam), tingkat keasaman, dan kandungan mineral.
Baik komponen biotik maupun komponen abiotik sangat beragam atau bervariasi. Oleh karena itu, ekosistem yang merupakan interaksi antara komponen biotik dengan komponen abiotik pun bervariasi pula.
Di dalam ekosistem, seluruh makhluk hidup yang terdapat di dalamnya selalu melakukan hubungan timbal balik, baik antar makhluk hidup maupun makhluk hidup dengan lingkungnnya atau komponen abiotiknya. Hubungan timbal balik ini menimbulkan keserasian hidup di dalam suatu ekosistem. Apa yang menyebabkan terjadinya keanekaragaman tingkat ekosistem? Perbedaan letak geografis antara lain merupakan faktor yang menimbulkan berbagai bentuk ekosistem.

Gambar 2. Keanekaragaman ekosistem (a) padang rumput (b) padang tundra (c) gurun pasir
Perbedaan letak geografis menyebabkan perbedaan iklim. Perbedaan iklim menyebabkan terjadinya perbedaan temperature, curah hujan, intensitas cahaya matahari, dan lamanya penyinaran. Keadaan ini akan berpengaruh terhadap jenis-jenis flora (tumbuhan) dan fauna (hewan) yang menempati suatu daerah.
Di daerah dingin terdapat bioma Tundra. Di tempat ini tidak ada pohon, yang tumbuh hanya jenis lumut. Hewan yang dapat hidup, antara lain rusa kutub dan beruang kutub. Di daerah beriklim sedang terdpat bioma Taiga. Jenis tumbuhan yang paling sesuai untuk daerah ini adalah tumbuhan conifer, dan fauna/hewannya antara lain anjing hutan, dan rusa kutub.
Pada iklim tropis terdapat hutan hujan tropis. Hutan hujan tropis memiliki flora (tumbuhan) dan fauna (hewan) yang sangat kaya dan beraneka ragam. Keanekaragaman jenis-jenis flora dan fauna yang menempati suatu daerah akan membentuk ekosistem yang berbeda. Maka terbentuklah keanekaragaman tingkat ekosistem.
Totalitas variasi gen, jenis dan ekosistem menunjukkan terdapat pelbagai variasi bentuk, penampakan, frekwensi, ukuran dan sifat lainnya pada tingkat yang berbeda-beda merupakan keanekaragaman hayati.
Keanekaragaman hayati berkembang dari keanekaragaman tingkat gen, keanekaragaman tingkat jenis dan keanekaragaman tingkat ekosistem.

Kegiatan siswa 1
1. Judul : Keanekaragaman hayati
2. Mata pelajaran : Biologi
3. Kelas / semester : X/I
4. Waktu : 2 x 45
5. Petunjuk benar : 1. Bacalah literatur yang berhubungan dengan konsep
Kenekaragaman hayati.
2. Lakukan observasi menurut langkah yang tersedia.
3. Kumpulkan hasil pengamatan.
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 3.1 Mendeskripsikan konsep keanekaragaman gen, jenis, ekosistem, melalui kegiatan pengamatan.
7. Indikator : Merumuskan konsep keseragaman dan keberagaman dari makhluk hidup melalui kegiatan pengamatan terhadap lingkungan sekitarnya .
8. Tempat : Lingkungan sekolah.
9. Alat dan bahan : 1. alat tulis menulis.
2. Loupe.
10. Langkah kerja :
1. Amatilah semua jenis makhluk hidup yang terdapat di kebun atau halaman sekolah.
2. Tuliskan nama-nama jenis hewan dan tumbuhan yang ada. Catatlah hasil pengamatan pada tabel sebagai berikut :
TABEL HASIL PENGAMATAN
No. Nama Jenis Mahluk Hidup Tumbuhan Hewan

Catatan : Beri tanda ( V ) untuk kolom tumbuhan dan hewan
Pertanyaan :
1. Ada berapa jenis tumbuhan dan hewan yang Anda temukan?
2. Tumbuhan dan hewan apa yang berbeda? Sebutkan!
3. Tumbuhan dan hewan apa yang sama? Sebutkan!
4. Mengapa tumbuhan dan hewan tersebut dikatakan serupa?
5. Buatlah kesimpulan dari hasil kegiatan di atas.
Baik! Setelah Anda selesai melakukan kegiatan keanekaragaman hayati, sekarang cocokkan jawaban Anda dengan jawaban berikut:
1. Jenis tumbuhan yang ditemukan ( berbeda-beda pada setiap tempat )
Jenis hewan yang ditemukan ( berbeda-beda pada setiap tempat )
2. Tumbuhan yang berbeda:
(misalnya: mangga, jeruk, kelapa, sirih, cemara, kembang sepatu dan lain-lain)
Hewan yang berbeda:
(misalnya: kucing, ayam, ikan, belalang, lipan)
3. Tumbuhan yang serupa:
(misalnya: mangga dengan jambu, kelapa dengan bambu)
Hewan yang serupa:
(misalnya: kucing dengan anjing, belalang dengan kupu-kupu)
4. Tumbuhan dan hewan tersebut dikatakan serupa karena memiliki ciri yang sama misalnya:
TUMBUHAN
- Mangga dan jambu memiliki sistem perakaran tunggang, urat daun menyirip, berbiji tertutup dan lain-lain.
- Kelapa dan bambu memiliki sistem perakaran serabut, urat daun sejajar dan lain-lain.
HEWAN
- Kucing dan anjing dilindungi oleh rambut, reproduksi secara generatif, menyusui dan lain-lain.
- Belalang dan kupu-kupu memiliki kaki 6 buah atau 3 pasang (Hexapoda), tubuh menjadi 3 bagian ( kepala, dada, dan perut ), bersayap dan lain-lain.
5. Kesimpulan
Ada keseragaman dan keberagaman dari berbagai jenis tumbuham dan hewan.




Kegiatan siswa 2
1. Judul : Keanekaragaman hayati tingkat gen, jenis, dan ekosistem.
2. Mata pelajaran : Biologi
3. Kelas / semester : X/I
4. Waktu : 2 x 45
5. Petunjuk benar : 1. Bacalah literatur yang berhubungan dengan konsep
Kenekaragaman hayati tingkat gen.
2. Lakukan observasi menurut langkah yang tersedia.
3. Kumpulkan hasil pengamatan.
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 3.1 Mendeskripsikan konsep keanekaragaman gen, jenis, ekosistem, melalui kegiatan pengamatan.
7. Indikator : Membandingkan ciri - ciri keanekaragaman hayati pada tingkat gen, jenis, dan ekosistem.
Mengenali berbagai tingkat keanekaragaman di lingkungan sekitar.

8. Tempat : Lingkungan sekolah.
10. Cara kerja :
I. Mengamati Keanekaragaman Tingkat Gen
Tujuan : Mengetahui adanya variasi morfologi pada buah mangga.
Alat dan bahan : Berbagai macam buah mangga yang terdapat di sekitarmu.
Cara kerja :

1. Amatilah ciri-ciri masing-masing buah mangga. Ciri-ciri yang harus diamati, misalnya warna kulit, bentuk buah, ukuran buah, warna daging buah dan ukuran biji.
2. Tuliskan hasil pengamatan Anda ke dalam tabel berikut !
TABEL HASIL PENGAMATAN
No. Ciri-ciri Mangga
Harum manis Simanalagi Indramayu




Pertanyaan :
1. Apa penyebab timbulnya keanekaragaman pada mangga?
2. Jelaskan pengertian dari gen!
3. Apa kesimpulan hasil kegiatan tersebut?
II. Mengamati Keanekaragaman Tingkat Jenis (spesies)
Alat dan Bahan:
1. Penggaris
2. Timbangan
3. Lima (5) jenis biji kacang hijau, kacang kedelai, kacang tanah, kacang kapri, dan kacang panjang.
4. Buku catatan praktikum
Langkah Kerja:
1. Buatlah tabel pada buku catatan praktikum, seperti contoh di bawah.
2. Amati secara seksama bentuk biji kacang satu persatu.
3. Amati warna setiap biji kacang.
4. Ukurlah dengan penggaris panjang setiap biji kacang, satu persatu.
5. Timbanglah berat setiap biji kacang, dengan menggunakan alat timbangan
6. Isikan data hasil pengamatan ke dalam tabel.

No. Jenis Biji Bentuk Warna Panjang Berat
1.
2.
3.
4.
5. Kacang Hijau
Kacang Tanah
Kacang Kedelai
Kacang Panjang
Kacang Kapri .......
.......
.......
.......
....... .......
.......
.......
.......
....... .......
.......
.......
.......
....... .......
.......
.......
.......
.......
Pertanyaan:
1. Berdasarkan hasil pengamatan, adakah keanekaragaman sifat pada biji-biji kacang tersebut?
2. Menurut Anda, apakah yang menyebabkan adanya keanekaragaman jenis?
3. Apa yang dimaksud dengan keanekaragaman tingkat jenis?
III. Mengamati Keanekaragaman Tingkat Ekosistem
Alat dan Bahan:
1. 3 macam gambar ekosistem
2. Buku catatan praktikum

Langkah Kerja:
1. Pelajari gambar-gambar ekosistem dengan seksama
2. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di buku catatan praktikum Anda

Gambar 1 Gambar 2 Gambar 3


Pertanyaan:
1. Apa nama ekosistem pada gambar 1, gambar 2, dan gambar 3?
2. Tuliskan macam flora atau tumbuhan yang terdapat pada ekosistem gambar 1, 2, 3?
3. Tuliskan macam fauna atau hewan yang terdapat pada ekosistem gambar 1, 2, 3?
4. Dari ketiga macam ekosistem, manakah yang memiliki jumlah dan keanekaragaman makhluk hidup yang paling banyak?
5. Apakah yang dimaksud dengan keanekaragaman ekosistem?
Setelah Anda menyelesaikan semua kegiatan pada lembar tugas 1, cocokanlah jawaban Anda dengan kunci jawaban yang tersedia. Setelah itu, silahkan Anda melanjutkan mempelajari modul pada kegiatan 2.
KUNCI JAWABAN
I. Mengamati Keanekaragaman Tingkat gen
Jawaban Pertanyaan:
1. Penyebabnya perbedaan gen
2. Gen adalah bagian kromosom yang mengendalikan ciri suatu makhluk hidup, bersifat diturunkan dari induk kepada turunannya.
3. Keanekaragaman tingkat gen, memperlihatkan adanya perbedaan/variasi sifat pada individu-individu dalam spesies yang sama.
II. Mengamati Keanekaragaman Tingkat Jenis (spesies)
Catatan: Tabel pengamatan, datanya berbeda-beda pada setiap siswa.
Jawaban Pertanyaan:
1. Terdapat keanekaragaman sifat pada macam-macam biji kacang, pada bentuk, warna, panjang dan berat.
2. Keanekaragaman jenis terbentuk karena kesesuaian antara perangkat gen dengan lingkungan tempat tinggalnya.
3. Keanekaragaman tingkat jenis ini memperlihatkan adanya perbedaan/variasi sifat pada bentuk, penampakan, frewkuensi, dan sifat lainnya antara spesies satu dengan lainnya.
III. Mengamati Keanekaragaman Tingkat Ekosistem
Jawaban Pertanyaan:
1. - Gambar 1, adalah ekosistem hutan hujan tropik/hutan hujan basah.
- Gambar 2, adalah ekosistem padang rumput.
- Gambar 3, adalah ekosistem gurun pasir.
2. Macam flora pada gambar 1: pohon, perdu, semak, memanjat dan lain-lain
gambar 2: jenis rumput-rumputan, dan sedikit pohon.
gambar 3: umumnya jenis kaktus.
3. Macam fauna pada gambar 1: kera, ular, burung, kelelawar, serangga, harimau,
jenis herbivora, dan lain-lain.
4. Ekosistem hutan hujan tropik/hutan hujan basah.
5. Keanekaragaman tingkat ekosistem, adalah keseluruhan makhluk hidup yang beranekaragam yang berhubungan erat dengan habitat dan faktor-faktor lingkungannya.


Uji Kompetensi

Mata pelajaran : Biologi
Kelas / Semester : X / I
Standar kompetensi : 3. Memahami manfaat keanekaragaman hayati
Kompetensi dasar : 3.1. Mendiskripsikan konsep keanekaeagaman hayati pada tingkat gen, jenis, ekosistem melalui kegiatan pengamatan.

A. Soal Uraian

1. Apa yang di maksud dengan keanekaragaman hayati?
2. Jelaskan dengan di sertai contoh apa yang di maksud dengan keanekaragaman gen, jenis dan ekosistem!
3. Keanekaragaman di dalam jenis (spesies) yang berbeda dapat memunculkan varietas. Jelaskan di sertai contoh – contohnya.
4. Jelaskan 3 (tiga) kegiatan manusia yang dapat meningkatkan keanekaragaman hayati!
5. Jelaskan 3 (tiga) kegiatan manusia yang dapat menurunkan keanekaragaman hayati.



B. Soal pilihan ganda

1. Keanekaragaman gen dapat mengakibatkan :
a. Tidak ada satupun individu yang satu dengan yang lain
b. Setiap jenis makhluk hidup memiliki karakter yang berbeda.
c. Tidak ada ekosistem yang sama karakternya.
d. Makhluk hidup di bedakan atas kelas & ordo - ordo
e. Keanekaragaman kromosom
2. Keanekaragaman hayati timbul karena faktor - faktor :
a. makanan d. adaptasi makhluk hidup
b. lingkungan e. internal
c. gen & lingkungan
3. Yang di maksud dengan variasi dalam jenis adalah :
a. perbedaan bentuk
b. perbedaan warna
c. perbedaan ukuran, warna & bentuk
d. perbedaan lingkungan
e. perbedaan daur hidup
4. Sifat - sifat makhluk hidup yang nampak itu pada dasarnya di tentukan oleh ......
a. gen
b. induknya yang jantan
c. lingkungan
d. gabungan antara gen dan lingkungan
e. warna tubuhnya
5. Manakah di antara pernyataan berikut yang benar ?
a. di dalam satu saudara terdapat keanekaragaman gen.
b. Keanekaragaman gen hanya terdapat pada keluarga, bukan pada saudara.
c. Keanekaragaman gen terjadi dalam satu jenis, bukan pada individu.
d. Keanekaragaman gen terjadi pada populasi, bukan pada jenis.
e. Keanekaragaman spesies di suatu lingkungan tidak berhubungan dengan besarnya
populasi
5. Faktor dari tubuh dalam makhluk hidup yang dapat mengakibatkan variasi atau keanekaragaman makhluk hidup adalah…
a. spermatosoa
b. ovum
c. nucleus
d. kromosom
e. gen
6. Peristiwa berikut ini dapat meningkatkan keanekaragaman hayati kecuali…
a. interaksi gen dengan lingkungan
b. adaptasi
c. domestikasi
d. klasifikasi
e. perkawinan antar spesies

7. Keanekaragaman pada tingkat gen terdapat pada kelompok tanaman ….
a. Papaya kelapa dan pinang
b. Palem, mangga, dan kelapa
c. Kelapa, nyiur, dan pinang.
d. Padi, pisang, dan mahoni
e. Pisang raja, pisang kapok, pisnag ambon
8. Faktor-faktor berikut ini berpengaruh terhadap keanekaragaman ekosistem di Indonesia kecuali…..
a. Factor fisik tanah
b. Letak astronomi
c. Faktor kimia tanah.
d. Variasi iklim
e. Kondisi geologis
9. Kelompok mana yang menunjukkan keanekaragaman tingkat familia/suku
a. ayam bekisar dan ayam ras
b. beruang putih dan beruang coklat
c. kelapa hijau dan kelapa kopyor
d. kelapa dan pinang
e. badak bercula 1 dan badak bercula 2


MODUL 4
KEANEKARAGAMAN HAYATI DI INDONESIA

Standar Kompetensi : 3. Memahami manfaat keanekaragaman hayati.
Kompetensi Dasar : 3.2 Mengkomunikasikan keanekaragam hayati Indoneia, dan usaha pelestarian serta pemanfaatan sumber daya alam.
Indikator :

• Memberikan contoh keanekaragaman hayati Indonesia.
• Menjelaskan fungsi hutan hujan tropis bagi kehidupan
• Menjelaskan usaha-usaha pelestarian keanekaragaman hayati Indonesia.

Tujuan pembelajaran :
• Melalui berdiskusi siswa mampu memberikan contoh keanekaragaman hayati Indonesia dengan benar.
• Melalui berdiskusi siswa mampu menjelaskan fungsi hutan hujan tropis bagi kehidupan dengan benar.
• Melalui berdiskusi siswa mampu menjelaskan usaha-usaha pelestarian keanekaragaman hayati Indonesia. dengan benar.

Materi Pembelajaran
A). Keanekaragaman hayati di Indonesia
Tahukah Anda, bahwa Indonesia merupakan salah satu dari tiga Negara yang memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi? Dua negara lainnya adalah Brazil dan Zaire. Tetapi dibandingkan dengan Brazil dan Zaire, Indonesia memiliki keunikan tersendiri. Keunikannya adalah disamping memiliki keanekragaman hayati yang tinggi, Indonesia mempunyai areal tipe Indomalaya yang luas, juga tipe Oriental, Australia, dan peralihannya. Selain itu di Indonesia terdapat banyak hewan dan tumbuhan langka, serta hewan dan tumbuhan endemik (penyebaran terbatas). Untuk lebih memahami materi tersebut, silakan Anda simak uraian mengenai keaneragaman hayati yang terdapat di Indonesia berikut ini! Indonesia terletak di daerah tropik sehingga memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi dibandingkan dengan daerah subtropik (iklim sedang) dan kutub (iklim kutub). Tingginya keanekaragaman hayati di Indonesia ini terlihat dari berbagai macam ekosistem yang ada di Indonesia, seperti: ekosistem pantai, ekosistem hutan bakau, ekosistem padang rumput, ekosistem hutan hujan tropis, ekosistem air tawar, ekosistem air laut, ekosistem savanna, dan lain-lain. Masing-masing ekosistem ini memiliki keaneragaman hayati tersendiri. Tumbuhan (flora) di Indonesia merupakan bagian dari geografi tumbuhan Indo-Malaya. Flora Indo-Malaya meliputi tumbuhan yang hidup di India, Vietnam, Thailand, Malaysia, Indonesia, dan Filipina. Flora yang tumbuh di Malaysia, Indonesia, dan Filipina sering disebut sebagai kelompok flora Malesiana.Hutan di daerah flora Malesiana memiliki kurang lebih 248.000 species tumbuhan tinggi, didominasi oleh pohon dari familia Dipterocarpaceae, yaitu pohon-pohon yang menghasilkan biji bersayap. Dipterocarpaceae merupakan tumbuhan tertinggi dan membentuk kanopi hutan. Tumbuhan yang termasuk famili Dipterocarpaceae misalnya Keruing ( Dipterocarpus sp), Meranti (Shorea sp), Kayu garu (Gonystylus bancanus), dan Kayu kapur (Drybalanops aromatica).
Hutan di Indonesia merupakan bioma hutan hujan tropis atau hutan basah, dicirikan dengan kanopi yang rapat dan banyak tumbuhan liana (tumbuhan yang memanjat), seperti rotan. Tumbuhan khas Indonesia seperti durian (Durio zibetinus), Mangga (Mangifera indica), dan Sukun (Artocarpus sp) di Indonesia tersebar di Sumatra, Kalimantan, Jawa dan Sulawesi. Sebagai negara yang memiliki flora Malesiana apakah di Malaysia dan Filipina juga memiliki jenis tumbuhan seperti yang dimiliki oleh Indonesia? Ya, di Malaysia dan Filipina juga terdapat tumbuhan durian, mangga, dan sukun. Di Sumatera, Kalimantan, dan Jawa terdapat tumbuhan endemik Rafflesia. Tumbuhan ini tumbuh di akar atau batang tumbuhan pemanjat sejenis anggur liar, yaitu Tetrastigma.

Bagaimana dengan wilayah Indonesia bagian timur? Apakah jenis tumbuhannya sama? Indonesia bagian timur, tipe hutannya agak berbeda. Mulai dari Sulawesi sampai Irian Jaya (Papua) terdapat hutan non–Dipterocarpaceae. Hutan ini memiliki pohon-pohon sedang, diantaranya beringin (Ficus sp), dan matoa (Pometia pinnata). Pohon matoa merupakan tumbuhan endemik di Irian. Selanjutnya, mari kita lihat hewan (fauna) di Indonesia. Hewan-hewan di Indonesia memiliki tipe Oriental (Kawasan Barat Indonesia) dan Australia (Kawasan Timur Indonesia) serta peralihan. Hewan-hewan di bagian Barat Indonesia (Oriental) yang meliputi Sumatera, Jawa, dan Kalimantan, memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Banyak species mamalia yang berukuran besar, misalnya gajah, banteng, harimau, badak. Mamalia berkantung jumlahnya sedikit, bahkan hampir tidak ada.
2. Terdapat berbagai macam kera, misalnya: bekantan, tarsius, orang utan.
3. Terdapat hewan endemik, seperti: badak bercula satu, binturong (Aretictis binturang), monyet (Presbytis thomari), tarsius (Tarsius bancanus), kukang (Nyeticebus coucang).
4. Burung-burung memiliki warna bulu yang kurang menarik, tetapi dapat berkicau. Burung-burung yang endemik, misalnya: jalak bali (Leucopsar nothschili), elang jawa, murai mengkilat (Myophoneus melurunus), elang putih (Mycrohyerax latifrons).
Sekarang mari kita lanjutkan dengan hewan-hewan yang terdapat di Kawasan Indonesia Timur. Jenis-jenis hewan di Indonesia bagian timur, yaitu Irian, Maluku, Sulawesi, Nusa Tenggara, relatif sama dengan Australia. Ciri-ciri hewannya adalah:
1. Mamalia berukuran kecil
2. Banyak hewan berkantung
3. Tidak terdapat species kera
4. Jenis-jenis burung memiliki warna yang beragam
Irian Jaya (Papua) memiliki hewan mamalia berkantung, misalnya: kanguru (Dendrolagus ursinus), kuskus (Spiloeus maculatus). Papua juga memiliki kolek si burung terbanyak, dan yang paling terkenal adalah burung Cenderawasih (Paradiseae sp). Di Nusa Tenggara, terutama di pulau Komodo, terdapat reptilian terbesar yaitu komodo (Varanus komodoensis).
Sedangkan daerah peralihan meliputi daerah di sekitar garis Wallace yang terbentang dari Sulawesi sampai kepulauan Maluku, jenis hewannya antara lain tarsius (Tarsius bancanus), maleo (Macrocephalon maleo), anoa, dan babi rusa (Babyrousa babyrussa).
1. Hewan dan Tumbuhan Langka di Indonesia
Di Indonesia banyak terdapat hewan dan tumbuhan yang telah langka. Hewan langka misalnya babirusa (Babyrousa babyrussa), harimau Sumatra (Panthera tigris sumatrae), harimau jawa (Panthera tigris sondaicus), macan kumbang (Panthera pardus), orangutan (Pongo pygmaeus abelii di Sumatra dan Pongo pygmaeus-pygmaeus di Kalimantan), badak Sumatra (Decerorhinus sumatrensis), tapir (Tapirus indicus), gajah asia (Elephas maximus), bekantan (Nasalis larvatus), komodo (Varanus komodoensis), banteng (Bossondaicus), cendrawasih (Paradisaea minor), kanguru pohon (Dendrolagus ursinus), maleo (Macrocephalon maleo), kakatua raja (Probosciger aterrimus), rangkong (Buceros rhinoceros), kasuari (Casuarius casuarius), buaya muara (Crocodylus porosus), buaya irian (Crocodylus novaeguinae), penyu tempayan (Caretta caretta), penyu hijau (Chelonia mydas), ular sanca bodo (Phyton molurus), sanca hijau (Chondrophyton viridis), bunglon sisir (Gonyochepalus dilophus). Tumbuh-tumbuhan langka misalnya bedali (Radermachera gigantea), putat (Planchonia valida), kepuh (Sterula foetida), bungur (Lagerstroemia speciosa), nangka celeng (Artocarpus heterophyllus), kluwak (Pangium edule), bendo (Artocarpus elasticus), mundu (Garcinia dulcis), sawo kecik (Manilkara kauki), winong (Tetrameles nudiflora), bayur (Pterospermum javanicum), gandaria (Bouea macrophylla), matoa (Pometia pinnata), sukun berbiji (Artocarpus communis).

Gambar 2. Hewan langka di Indonesia (a) penyu hijau (b) Sanca Hijau
2. Hewan dan Tumbuhan Endemik di Indonesia
Di Indonesia banyak terdapat hewan dan tumbuhan endemik. Hewan dan tumbuhan endemik Indonesia artinya hewan dan tumbuhan itu hanya ada di Indonesia, tidak terdapat di negara lain.
Hewan yang endemik misalnya harimau jawa (Panthera tigris sondaicus), harimau bali (sudah punah), jalak bali putih (Leucopsar rothschildi) di Bali, badak bercula satu (Rhinoceros sondaicus) di Ujung Kulon, binturong (Artictis binturong), monyet (Presbytis thomasi), tarsius (Tarsius bancanus) di Sulawesi Utara, kukang (Nycticebus coucang), maleo (hanya di Sulawesi), komodo (Varanus komodoensis) di Pulau Komodo dan sekitarnya.
Tumbuhan yang endemik terutama dari genus Rafflesia misalnya Rafflesia arnoldii (endemik di Sumatra Barat, Bengkulu, dan Aceh), R. borneensis (Kalimantan), R. cilliata (Kalimantan Timur), R. horsfilldii (Jawa), R.patma (Nusa Kambangan dan Pangandaran), R. rochussenii (Jawa Barat), dan R. contleyi (Sumatra bagian timur).

Gambar 2. Hewan dan tumbuhan endemikangka di Indonesia (a) jalak bali (b) burung maleo (c) komodo (d) rafflesia arnoldii
B). Nilai dan manfaat Keanekaragaman Hayati
1. Nilai Manfaat Keanekaragaman Hayati
1. Nilai ekonomi
Keanekaragaman hayati dapat dijadikan sebagai sumber pendapatan (dapat mendatangkan devisa untuk industri). Misalnya untuk bahan baku industri, rempah-rempah, dan perkebunan. Bahan-bahan industri misalnya: kayu gaharu dan cendana untuk industri kosmetik, kayu jati dan rotan untuk meubel, teh dan kopi untuk industri minuman, gandum dan kedelai untuk industri makanan, dan ubi kayu untuk menghasilkan alcohol. Rempah-rempah, misalnya lada, vanili, cabai, bumbu dapur. Perkebunan misalnya: kelapa sawit dan karet.

Gambar 8. Keanakaragaman Hayati yang memiliki nilai ekonomi (a) rotan (b) gandum
2. Nilai Biologis
Keanekaragaman hayati memiliki nilai biologis atau penunjang kehidupan bagi makhluk hidup termasuk manusia. Tumbuhan menghasilkan gas oksigen (O2) pada proses fotosintesis yang diperlukan oleh makhluk hidup untuk pernafasan, menghasilkan zat organik misalnya biji, buah, umbi sebagai bahan makanan makhluk hidup lain. Hewan dapat dijadikan makanan dan sandang oleh manusia. Jasad renik diperlukan untuk mengubah bahan organik menjadi bahan anorganik, untuk membuat tempe, oncom, kecap, dan lain-lain. Nilai biologis lain yang penting adalah hutan sebagai gudang plasma nutfah (plasma benih).

3. Nilai Ekologis
Keanekaragaman hayati merupakan komponen ekosistem yang sangat penting, misalnya hutan hujan tropis. Hutan hujan tropis memiliki nilai ekologis atau nilai lingkungan yang penting bagi bumi, antara lain: a. Merupakan paru-paru bumi Kegiatan fotosintesis hutan hujan tropis dapat menurunkan kadar karbondioksida (CO2) di atmosfer, yang berarti dapat mengurangi pencemaran udara dan dapat mencegah efek rumah kaca. b. Dapat menjaga kestabilan iklim global, yaitu mempertahankan suhu dan ke lembaban udara.

Gambar 9. Hutan tropis yang mempunyai nilai ekologis yang penting bagi bumi
4. Nilai Sosial
Budaya Keanekaragaman hayati dapat dikembangkan sebagai tempat rekreasi atau pariwisata, di samping untuk mempertahankan tradisi.


2. Manfaat Keanekaragaman Hayati
1. Sebagai sumber pangan, perumahan, dan kesehatan
a. Pangan:




• Sumber karbohidrat: padi, jagung, singkong, kentang, dan lain-lain.
Sumber protein: kedelai, kecipir, ikan, daging, dan lain-lain.
Sumber lemak: ikan, daging, telur, kelapa, alpukat, durian, dan lain-lain.
Sumber vitamin: jambu biji, jeruk, apel, tomat, dan lain-lain.
Sumber mineral: sayur-sayuran.


Gambar 10. Keanakaragaman Hayati sebagai sumber pangan (a) tomat (b) belimbing (c) anggur (d) durian
(e) kelapa (f) ayam.
2. Sebagai sumber pendapatan/devisa
a. Bahan baku industri kerajinan: kayu, rotan, karet
b. Bahan baku industri kosmetik: cendana, rumput laut

3. Sebagai sumber plasma nutfah, Misalnya hutan Di hutan masih terdapat tumbuhan dan hewan yang mempunyai sifat unggul, karena itu hutan dikatakan sebagai sumber plasma nutfah/sumber gen.

4. Manfaat ekologi
Selain berfungsi untuk menunjang kehidupan manusia, keanekaragaman hayati memiliki peranan dalam mempertahankan keberlanjutan ekosistem.

5. Manfaat keilmuan
Keanekaragaman hayati merupakan lahan penelitian dan pengembangan ilmu yang sangat berguna untuk kehidupan manusia.

6. Manfaat keindahan
Bermacam-macam tumbuhan dan hewan dapat memperindah lingkungan.
Bagaimana cukup jelas uraian materi yang baru saja Anda pelajari? Baik! Dari uraian materi tersebut kita menyadari begitu banyak manfaat keanekaragaman hayati dalam hidup kita. Pemanfaatan keanekaragaman hayati yang begitu banyak dan beragam tentu saja dapat mengancam kelestariannya.
Coba Anda perhatikan! Berkat kemajuan ilmu dan teknologi, terjadi peledakan jumlah penduduk. Apa akibatnya? Akibatnya eksploitasi (penggunaan terhadap keanekaragaman hayati semakin meningkat). Setiap tahun jutaan hektar hutan menghilang karena berubah fungsi untuk berbagai kegiatan manusia. Pembabatan dan pembakaran hutan, reklamasi pantai dan rawa, pengembangan industri yang tidak dilengkapi pengolahan limbah, serta pemakaian bahan kimia seperti pupuk dan pestisida secara berlebihan, akan menghancurkan keanekaragaman hayati.
Apabila kegiatan manusia seperti tersebut di atas tidak segera diakhiri, manusia sendiri yang akan menderita kerugian. Tahukah Anda, bahwa hutan hujan tropis yang diperkirakan mengandung 50% - 90% keanekaragaman hayati dunia sebagian besar sudah dibabat. Pembabatan hutan hujan tropis, diperkirakan menyebabkan hilangnya 15% species di hutan tersebut.
Untuk itu, agar keanekaragaman hayati tidak terancam kelestariannya, maka kita harus arif (bijaksana) dalam memanfaatkannya, dengan mempertimbangkan aspek manfaat dan aspek kelestariannya.
Menurut Anda, apakah rusaknya keanekaragaman hayati pada suatu daerah atau negara hanya menjadi tanggung jawab daerah atau negara tersebut? Bagus! Tanggung jawab kerusakan keanekaragaman hayati memang merupakan tanggung jawab kita bersama. Dan perlu pula dikembangkan kesadaran kepada semua masyarakat semboyan yang menyatakan “Tanpa keanekaragaman hayati, tidak ada masa depan”.
Adapun usaha-usaha (upaya-upaya) pemerintah Indonesia dalam pelestarian (konservasi) keanekaragaman hayati antara lain sebagai berikut:
1. Taman Nasional, merupakan kawasan konservasi alam dengan ciri khas tertentu baik di darat maupun di perairan. Beberapa taman nasional di Indonesia:
a. Taman Nasional Gunung Leuser Terletak di Propinsi Sumatera Utara dan Propinsi Daerah Istimewa Aceh. Contoh tumbuhan yang dilestarikan: meranti, keruing, durian hutan, menteng, Rafflesia arnoldi var.atjehensis. Hewan yang dilestarikan: gajah, beruang Malaya, harimau Sumatra, badak Sumatra, orangutan Sumatra, kambing sumba, itik liar, tapir.


Gambar 11. Flora dan fauna di Taman Nasional Gunung Leuser (a)Rafflesia arnoldi (b) Orangutan (c) tapir (d) Badak sumatera
b. Taman Nasional Kerinci Seblai Terletak di Propinsi Jambi, Sumatera Barat, Sumatera Selatan dan Bengkulu. Tumbuhan yang dilestarikan: bunga bangkai (Amorphophalus titanium), Rafflesia arnoldi, palem, anggrek, kismis. Hewan yang dilestarikan: tapir, kelinci hutan, landak, berang-berang, badak Sumatra, harimau Sumatra, siamang, kera ekor panjang.

Gambar 12. Bunga Bangkai
c. Taman Nasional Bukit Barisan Selatan
Terletak di propinsi Bengkulu sampai Lampung. Tumbuhan yang dilestarikan: meranti (Shorea sp), keruing (Diptetrocarpus sp), damar (Agathis alba), kemiri (Aleurites moluccana), mengkudu (Morinda citrifolia), Rafflesia arnoldi. Hewan yang dilestarikan: gajah, tapir, badak Sumatra, landak, trenggiling, ular sanca, bangau putih, rangkong, dan lain-lain.

d. Taman Nasional Ujung Kulon
Terletak di kawasan ujung barat Pulau Jawa. Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari hewan-hewan yang terancam punah, seperti: badak bercula satu (Rhinoceros sendaicus), banteng (Bos sondaicus), harimau loreng (Panthera tigris), dan surili (Presbytis aygula).

Gambar 13. Flora dan fauna di Taman Nasional Ujung Kulon (a)Banteng (b) Surili (c) Harimau
e. Taman Nasional Kepulauan Seribu
Terletak di kepulauan Seribu Propinsi DKI Jakarta. Ekosistem yang dilindungi adalah ekosistem terumbu karang.


Gambar 14. Ekosistem
f. Taman Nasional Bromo-Tengger-Semeru
Terletak di kawasan Propinsi Jawa Timur di Kabupaten Probolinggo, Malang, Pasuruan dan Lumajang. Flora yang dilindungi adalah cemara gunung (Cassuarina junghuniana) sedangkan fauna yang dilindungi adalah babi hutan, kijang, ayam hutan, rusa, macan tutul.

g. Taman Nasional Meru Betiri
Terletak di Propinsi Jawa Timur di wilayah Jember Selatan. Taman Nasional ini merupakan habitat terakhir dari harimau loreng jawa (Panthera trigis). Flora langka yang dilindungi yaitu Rafflesia zollingeri.

h. Taman Nasional Baluran
Terletak di Propinsi Jawa Timur. Flora yang dilindungi : dadap biru (Erythocina endophyla), kosambi, widoro, nimba, kemiri. Sedangkan fauna yang dilindungi antara lain ular piton, buaya, banteng, rusa, kijang, macan tutul dan linsang.

i. Taman Nasional Komodo Terletak di Pulau Komodo Propinsi NTT. Flora yang dilindungi adalah Kayu hitam (Diospyros javanica) dan bayur (Pterospermum diversifolium). Satwa/fauna khas adalah komodo.

j. Taman Nasional Tanjung Puting Terletak di Propinsi Kalimantan di Kabupaten Kotawaringin Barat, Timur dan Kalimantan Tengah. Taman Nasional ini merupakan pusat rehabilitasi orang utan. Flora yang dilindungi tanaman yang mengandung getah dan merusak saraf (misalnya: Gluta renghas) dan durian (Durio sp). Fauna yang dilindungi: orang utan, lutung, kancil, musang.

2. Cagar Alam, kawasan suaka alam yang mempunyai ciri khas tumbuhan, satwa dan ekosistem, yang perkembangannya diserahkan pada alam.

3. Hutan Wisata, kawasan hutan yang karena keadaan dan sifat wilayahnya perlu dibina dan dipertahankan sebagai hutan, yang dapat dimanfaatkan bagi kepentingan pendidikan, konservasi alam, dan rekreasi. Contoh hutan wisata yaitu hutan wisata Pangandaran.

4. Taman laut, merupakan wilayah lautan yang mempunyai ciri khas berupa ke-indahan alam yang ditunjuk sebagai kawasan konservasi alam, yang diperuntukkan guna melindungi plasma nutfah lautan. Contoh: Bunaken di Sulawesi Utara.

5. Hutan lindung, kawasan hutan alam yang biasanya terletak di daerah pe-gunungan yang dikonservasikan untuk tujuan melindungi lahan agar tidak tererosi dan untuk mengatur tata air. Contoh: Gunung Gede Pangrango.

6. Kebun Raya, adalah kumpulan tumbuh-tumbuhan di suatu tempat, dan tum-buh-tumbuhan tersebut berasal dari berbagai daerah yang ditanam untuk tujuan konservasi ex situ, ilmu pengetahuan, dan rekreasi, contoh: Kebun Raya Bogor, Kebun Raya Purwodadi.


Kegiatan siswa 1
1. Judul : Manfaat keanekaragaman hayati
2. Mata pelajaran : Biologi
3. Kelas / semester : X/I
4. Waktu : 2 x 45
5. Petunjuk benar : 1. Bacalah literatur yang berhubungan dengan manfaat
Kenekaragaman hayati.
2. Lakukan observasi menurut langkah yang tersedia.
3. Kumpulkan hasil pengamatan.
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : : 3.2 Mengkomunikasikan keanekaragam hayati Indoneia, dan usaha pelestarian serta pemanfaatan sumber daya alam.

7. Indikator : mengidentifikasi manfaat keanekaragaman hayati.
8. Tempat : Lingkungan sekolah.
9. Alat dan bahan : 1. alat tulis menulis
2. beberapa jenis tumbuhan dilingkungan sekolah
10. Langkah kerja :
1. Kumpulkan beberapa tumbuhan yang ada di sekitar Anda.
2. Idenifikasi tumbuhan tersebut, tentukan jenisnya (boleh nama lokal).
3. Identifikasi bagian apa dari tumbuhan tersebut yang dapat dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumber pangan, papan (perumahan), bahan baku industri dan obat-obatan.
4. Catat hasil pengamatan pada tabel berikut.

No. Nama Tumbuhan Bagian Tubuh Manfaat

5. Lakukan hal yang sama, tetapi untuk jenis-jenis hewan
6. Catat hasil pengamatan pada tabel berikut.
No. Nama Hewan Bagian Tubuh Manfaat

Baik! Setelah Anda selesai melakukan kegiatan, cocokkan jawaban Anda dengan salah satu contoh jawaban berikut! Hasil Pengamatan Tumbuhan (Tidak sama untuk semua siswa).
HASIL PENGAMATAN TUMBUHAN
No. Nama Tumbuhan Bagian Tubuh Manfaat
1.
2.
3.
4.
5.

6. Mengkudu
Jahe
Melati
Mangga
Anggrek Dendrobium
Lidahbuaya Buah
Rimpang
Bunga
Buah
Bunga dan daun
Daging Daun Obat darah tinggi
Bumbu dapur dan obat
Pengharum teh
Sumber vitamin dan serat
Hiasan

Bahan pencuci rambut, pembersih muka, obat luka bakar dan minuman bervitamin.
HASIL PENGAMATAN HEWAN
No. Nama Hewan Bagian Tubuh Manfaat
1.
2.
3. Ayam
Ikan mas
Kambing Daging
Daging
Daging
Kulit Makanan sumber protein dan lemak
Makanan sumber protein dan lemak
Makanan sumber protein dan lemak
Bahan untuk membuat sepatu


Uji Kompentensi

I. Judul : Keanekaragaman hayati di Indonesia
Mata pelajaran : Biologi
Kelas / semester : X / I
Waktu :

II. Kompetensi Dasar: 3.2 Mengkomunikasikan keanekaragaman hayati di Indonesia

III. Indikator : 1. Memberikan contoh keanekaragaman hayati di Indonesia
2. Menjelaskan fungsi hutan hujan tropis bagi kehidupan
3. Menjelaskan usaha - usaha pelestarian keanekaragaman hayati di Indonesia

IV. Soal-soal uraian :

Jawablah pertanyaan - pertanyaan berikut dengan jelas dan tepat !

1. Sebutkan tiga ( 3 ) macam keunikan biodeversitas di Indonesia !
2. Sebutkan tiga ( 3 ) ciri - ciri fauna orientalis dan berikan contohnya masing-masing?
3. Sebutkan masing - masing tiga ( 3 ) contoh hewan & tumbuhan endemik yang ada di Indonesia !
4. Berikan tiga ( 3 ) alasan mengapa keanekaragaman hutan perlu di lestarikan ?
5. Jelaskan upaya apa saja yang dapat di lakukan manusia dalam rangka melestarikan keanekaragaman hayati di Indonesia !

V. Pilihan ganda
Pilihlah satu jawaban yang Anda anggap paling tepat dengan memberi tanda silang (X) pada huruf di depan jawaban tersebut.
1. Hutan merupakan salah satu tempat yang tingkat keanekaragaman hayatinya sangat tinggi, karena di hutan dapat ditemukan berbagai jenis makhluk hidup. Karena itu hutan merupakan gudang:
A. flora
B. fauna
C. mikroorganisme
D. organisme
E. plasma nutfah

2. Tanaman endemik yang terdapat di Bengkulu adalah …………..
A. Anggrek bulan
B. Bunga bangkai
C. Raflesia arnoldi
D. Anggrek hitam
E. Kadalea

3. Tanaman yang bermanfaat dalam industri kertas dan hidup di ekosistem rawa adalah ………….
A. meranti
B. jati
C. kruing
D. bakau
E. tembakau

4. Berikut ini hewan endemik yang ada di Indonesia adalah ……………..
A. maleo di Sulawesi
B. anoa di Papua
C. kuda di Sumbawa
D. badak bercula satu di Sulawesi
E. jalak putih di Kalimantan

5. Tindakan-tindakan manusia yang dapat menurunkan keanekaragaman hayati adalah ……………..
A. Penanaman monokultur
B. Reboisasi
C. Tebang pilih Indonesia
D. Penganekaragaman makanan
E. Rotasi tanaman

6. Dari contoh berikut, tindakan yang dapat meningkatkan keanekaragaman adalah …………….
A. Perburuan hewan ketika musim kawin
B. Penangkapan ikan dengan menggunakan pancing
C. Penebangan pohon secara liar
D. Pembakaran hutan
E. zat kimia DDT

7. Contoh tempat pelestarian keanekaragaman hayati secara ex situ adalah …….
A. kebun raya dan kebun binatang
B. cagar alam dan taman nasional
C. taman wisata dan hutan lindung
D. kebun raya dan taman nasiona
E. kebun binatang dan hutan lindung

8. Banyak jenis obat yang bahan dasarnya berasal dari tumbuhan. Contohnya, obat malaria yang bahan dasarnya berasal dari ………….
A. daun pohon angsana
B. biji kapas
C. daun lidah buaya
D. akar anggrek bulan
E. kulit batang kina

9. Beberapa jenis hewan yang ada di Indonesia sudah dikategorikan sebagai hewan yang terancam punah. Hewan yang terancam punah keberadaannya sebagai akibat kebakaran hutan di Kalimantan ………….
A. banteng
B. badak bercula satu
C. orang utan
D. beruang madu
E. gajah

10. Terdapat beberapa kegiatan :
1. membakar sampah plastic
2. menggunakan pupuk organic
3. mematikan lampu kamar ketika tidak digunakan
4. menanam tanaman buah dan sayur
5. m
yang dapat mempertahankan keanekaragaman hayati adalah ………….
A. 1, 2 dan 3
B. 1, 3 dan 4
C. 2, 3 dan 4
D. 2, 3 dan 5
E. 3, 4 dan 5

11. Daerah yang memiliki tingkat keanekaragaman tertinggi diantara daerah berikut adalah ……………..
A. Taman laut Bunaken
B. Pulau Komodo
C. Pantai Ancol Jakarta
D. Puncak Jayawijaya
E. Gunung Bromo

12. Penyebab utama Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi adalah ……………..
A. terletak di antara 2 benua dan 2 samudera
B. memiliki flora fauna yang mirip dengan Oriental dan Australia
C. memiliki iklim tropis dengan curah hujan cukup tinggi
D. merupakan daerah yang di lalui migrasi hewan-hewan
E. merupakan daerah kepulauan yang telah terpisah dari daratan benua Asia

13. Jika dipandang dari sudut ekologi, keanekaragaman hayati sangat penting dalam ……………..
A. menjaga kelangsungan hidup suatu populasi
B. menjaga keseimbangan dan survival suatu lingkungan
C. menyediakan sumber penghidupan bagi manusia
D. menyediakan plasma nutfah yang lengkap
E. pencarian sumber-sumber tanaman obat bagi penyakit tertentu

14. Berikut adalah hewan-hewan endemik yang terdapat di Indonesia, kecuali …..
A. badak bercula satu
B. jalak Bali
C. elang Jawa
D. gajah
E. tarsius

15. Penebangan kayu di hutan harus memenuhi persyaratan tertentu agar kelestariannya terjaga. Persyaratan tersebut diantaranya …………….
A. tebang habis, tanam lagi
B. penebangan minimal
C. sistem tebang pilih
D. penebangan maksimal
E. reboiasi di pinggir hutan











MODUL 5
PRINSIP – PRINSIP KLASIFIKASI

Standar Kompetensi : 3. Memahami manfaat keanekaragaman hayati.
Kompetensi Dasar : 3.3 Mengklasifikasikan keanekaragaman hayati.
Indikator :
• Menjelaskan tujuan dan manfaat klasifikasi.
• Menjelaskan proses dan hasil klasifikasi berdasarkan persamaan dan perbedaan ciri yang dapat diamati.
• Menjelaskan cara pemberian nama spesies dengan prinsip binomialnomenclatur.
• Mengidentifikasi contoh tumbuhan atau hewan disekitarnya dengan kunci determinasi sederhana.
• Membuat sendiri kunci determinasi secara sederhana, berdasarkan objek biologi yang diamati.
Tujuan pembelajaran :
• Melalui diskusi dapat menjelaskan tujuan dan manfaat klasifikasi.
• Melalui pengamatan dapat menjelaskan proses dan hasil klasifikasi berdasarkan persamaan dan perbedaan ciri yang dapat diamati.
• Melalui diskusi dapat menjelaskan cara pemberian nama spesies dengan prinsip binomialnomenclatur.
• Melalui pengamatan dapat mengidentifikasi contoh tumbuhan atau hewan disekitarnya dengan kunci determinasi sederhana.
• Melalui diskusi dapat membuat sendiri kunci determinasi secara sederhana, berdasarkan objek biologi yang diamati.

Materi Pembelajaran
1. Tujuan dan Manfaat Klasifikasi
Jika Anda pergi ke supermarket atau pasar, Anda akan melihat deretan buah yang disusun rapi. Buah jeruk dikelompokkan dalam satu tempat. Demikian pula buah mangga, buah pisang, buah apel, buah papaya dan lain-lainnya dikelompokkan dan diletakkan di tempat tersendiri. Melalui pengelompokan ini, pengunjung atau pembeli akan lebih mudah mencari buah yang diinginkannya. Apa yang terjadi jika buah-buahan tersebut bercampur di tempat yang sama?
Demikian pula dengan makhluk-makhluk hidup yang lain. Untuk menyederhanakan begitu banyaknya jenis makhluk hidup sehingga mudah dipelajari, maka dikembangkan cabang Biologi khusus yang disebut Taksonomi. Taksonomi merupakan ilmu tentang identifikasi tatanama dan klasifikasi makhluk hidup berdasarkan aturan tertentu.
Klasifikasi yang dilakukan oleh para ahli Biologi bertujuan untuk:
1. mendeskripsikan ciri-ciri makhluk hidup untuk membedakan tiap-tiap jenis, agar mudah dikenal;
2. mengelompokkan makhluk hidup berdassarkan ciri-cirinya;
3. mengetahui hibungan kekerabatan antar makhluk hidup;dan
4. mengetahui evolusi makhluk hidup atas dasar kekerabatannya.

Sedangkan klasifikasi memiliki manfaat penting yang dapat langsung diterapkan bagi kepentingan manusia, yaitu:
1. Pengelompokan memudahkan kita mempelajari organisme yang beraneka ragam.
Contoh pengelompokan berdasarkan manfaat:

Keterangan:
A. Daun dewa I. Bayam
B. Padi J. Ketela Pohon
C. Bunga Mawar K. Kumis Kucing
D. Bunga Anggrek L. Jagung
E. Sirih M. Bunga sepatu
F. Bunga kertas N. Kentang
G. Pule Pandah O. Jahe
H. Bunga lolipop

2. Klasifikasi dapat digunakan untuk melihat hubungan kekerabatan antar makhluk hidup yang satu dengan yang lain. Sebagai contoh : harimau memiliki hubungan kekerabatan yang lebih dekat dengan kucing daripada dengan komodo, karena harimau dan kucing memiliki banyak persamaan ciri-ciri, misalnya: harimau dan kucing sama-sama menyusui, bertulang belakang, berkaki empat, karnivor dan berambut. Sedangkan komodo bertelur, berkaki empat, kulit bersisik dan melata.

Gambar 15. Pedagang buah mengelompokkan buah menurut jenis dan ukurannya untuk mempermudah pelayanan.
2. Dasar Klasifikasi Makhluk Hidup
Kegiatan klasifikasi tidak lain adalah pembentukan kelompok-kelompok makhluk hidup dengan cara mencari keseragaman ciri atau sifat di dalam keanekaragaman ciri yang ada pada makhluk hidup tersebut.
Telah Anda ketahui bahwa makhluk hidup sangat banyak jumlahnya dan sangat beranekaragam ciri dan sifatnya. Tentunya sangat sulit mempelajari makhluk hidup yang sangat beranekaragam tersebut. Untuk itu perlu dicari cara yang paling baik, yaitu dengan melakukan pengelompokan atau klasifikasi makhluk hidup. Jadi tujuan klasifikasi makhluk hidup adalah menyederhanakan obyek kajian, sekaligus mempermudah dalam mengenali keanekaragaman makhluk hidup.
Bagaimanakah cara klasifikasi makhluk hidup? Sejak zaman prasejarah manusia sudah melakukan pengelompokan makhluk hidup. Ada kelompok hewan berbisa dan tidak berbisa, kelompok hewan pemangsa dan yang dimangsa, serta hewan yang berguna dan merugikan bagi manusia. Demikian juga tumbuhan, ada tumbuhan obat-obatan, dan tumbuhan penghasil pangan. Selain itu ada pula tumbuhan sayur-sayuran dan buah-buahan serta umbi-umbian.
Anda dapat melakukan pengelompokan makhluk hidup seperti di atas. Melalui pengamatan di lingkungan sekitar, Anda dapat mengelompokkan hewan berkaki dua dan berkaki empat, serta hewan pemakan rumput dan pemakan daging. Demikian pula pada tumbuhan, ada kelompok tumbuhan buah-buahan, sayur-sayuran dan sebagainya.
Pengelompokan makhluk hidup dapat pula kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, di pasar ada kelompok sayuran, buah-buahan, hewan ternak dan lain-lain. Hal ini dilakukan untuk memudahkan kita memperolehnya serta memanfaatkannya.
Berdasarkan contoh-contoh di atas, maka pengelompokan atau klasifikasi makhluk hidup pada zaman prasejarah, antara lain berdasarkan manfaat bagi manusia.
Perkembangan selanjutnya, para ilmuwan telah mengembangkan cara pengelompokan makhluk hidup yang lebih baik dan lebih maju dibandingkan dengan cara-cara pengelompokan pada zaman prasejarah. Contoh; Aristoteles (384 – 322 SM), mengelompokkan makhluk hidup menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan dan hewan. Tumbuhan dikelompokkan menjadi herba, semak dan pohon. Sedangkan hewan digolongkan menjadi vertebrata dan avertebrata. John Ray (1627 – 1708), merintis pengelompokkan makhluk hidup kearah grup-grup kecil. Ia telah melahirkan konsep tentang jenis dan spesies. Carolus Linnaeus (1707 – 1778), mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan pada kesamaan struktur. Ia juga mengenalkan pada system tata nama makhluk hidup yang dikenal dengan binomial nomenklatur. Pada tahun 1969 R.H Whittaker mengelompokkan makhluk hidup menjadi 5 (lima) kingdom/kerajaan, yaitu Monera (bakteri dan ganggang biru); Protista (ganggang dan protozoa); Fungi (jamur); Plantae (tumbuhan); dan Animalia (hewan).

Gambar 16. Kerajaan makhluk hidup menurut Whittaker
Masing-masing kingdom/kerajaan makhluk hidup dibagi-bagi menjadi Divisio/Divisi untuk tumbuhan dan Phylum/Filum untuk hewan. Setiap Divisi atau Filum terbagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil. Demikian dan seterusnya.
Setiap kelompok yang terbentuk dari hasil klasifikasi makhluk hidup, disebut Takson. Lahirlah istilah taksonomi (takson = kelompok, nomos = hokum), atau juga disebut sistematika (susunan dalam suatu system). Berdasarkan uraian diatas dapat ditafsirkan, bahwa para ilmuwan mengelompokan makhluk hidup beerdasarkan banyaknya persamaan dan perbedaan baik morfologi, fisiologi, dan anatominya. Makin banyak persamaan, dikatakan makin dekat hubungan kekerabatannya.
Makin sedikit persamaannya, makin jauh kekerabatannya. Makhluk hidup yang memiliki banyak persamaan ciri, dapat saling kawin dan menghasilkan keturunan yang fertile (subur), maka makhluk ini dimasukkan ke dalam suatu kelompok (takson) yang disebut spesies atau jenis.
Contohnya: Spesies kucing (Felis domestica)
Spesies harimau (Felis tigris)
Beberapa spesies atau jenis yang berkerabat dekat dapat dikelompokkan de dalam takson Familia (suku). Familia yang berkerabat dekat membentuk Ordo (bangsa), dan Ordo-ordo yang berkerabat dekat dikelompokkan ke dalan Classis (kelas). Kelas-kelas yang berkerabat dikelompokkan ke dalam Phylum (Filum) untuk hewan, pada tumbuhan disebut Divisio atau Divisi. Semua Filum dan atau Divisi yang berkerabat membentuk Kingdom atau kerajaan.
Dengan cara demikian maka terbentuklah tingkatan klasifikasi atau tingkatan takson. Semakin tinggi kedudukan suatu takson maka semakin sedikit persamaan ciri tetapi semakin banyak jumlah anggotanya. Sebaliknya, semakin rendah kedudukan takson, semakin banyak persamaan ciri, tetapi jumlah anggotanya sedikit.
Untuk membantu memahami uraian di atas, perhatikan skema atau bagan berikut!

Gambar 17. Skema tingkatan takson, spesies (jenis), sampai kingdom (kerajaan)
Bagaimanakah penempatan takson pada penulisan klasifikasi? Untuk mendapat gambaran susunan takson dalam penulisan sistem klasifikasi, Anda dapat mengamati contoh berikut:
a. Klasifikasi hewan kucing
Kerajaan (Kingdom)
Chordata Kelas (Classis)
Carnivora Suku (Familia)
Felis Jenis (Spesies) :
:
:
: Animalia Filum (Phylum)
Mamalia Bangsa (Ordo)
Felidae Marga (Genus)
Felis Catus (kucing)

b. Klasifikasi tumbuhan padi
Kerajaan (Kingdom)
Divisi (Divisio)
Anak Divisi (Sub Divisio)
Kelas (Classis)
Bangsa (Ordo)
Suku (Familia)
Marga (Genus)
Jenis (Spesies) :
:
:
:
:
:
:
: Plantae
Spermatophyta
Angiospermae
Monocotyledoncae
Poales
Poaceae
Oryza
Oryza Sativa (padi)
Sesuai dengan perkembangan klasifikasi, maka pengelompokkan atau klasifikasi makhluk hidup tidak lagi berdasarkan manfaatnya tetapi sudah berdasarkan ciri-ciri morfologi,anatomi dan fisiologinya.
3. Sistem-sistem Klasifikasi
Telah dijelaskan pada uraian materi di atas, bahwa untuk klasifikasi makhluk hidup menggunakan dasar atau kriteria tertentu, yaitu persamaan ciri atau sifat morfologi, fisiologi, dan anatomi yang terdapat pada makhluk hidup.
Sistem klasifikasi makhluk hidup terus berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya Taksonomi. Saat ini diketahui terdapat 3 (tiga) system klasifikasi makhluk hidup, yaitu Sistem Artifisial (Buatan), Sistem Alami, dan Sistem Filogenetik.

a. Sistem Artifisial atau Buatan
Sistem Artifisial adalah klasifikasi yang menggunakan satu atau dua ciri pada makhluk hidup. Sistem ini disusun dengan menggunakan ciri-ciri atau sifat-sifat yang sesuai dengan kehendak manusia, atau sifat lainnya. Misalnya klasifikasi tumbuhan dapat menggunakan dasar habitat (tempat hidup), habitus atau berdasarkan perawakan (berupa pohon, perdu, semak, ternak dan memanjat).
Tokoh sistem Artifisial antara lain Aristoteles yang membagi makhluk hidup menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan (plantae) dan hewan (animalia). Ia pun membagi tumbuhan menjadi kelompok pohon, perdu, semak, terna serta memanjat. Tokoh lainnya adalah Carolus Linnaeus yang mengelompokkan tumbuhan berdasarkan alat reproduksinya.
b. Sistem Alami
Klasifikasi sistem alami dirintis oleh Michael Adams dan Jean Baptiste de Lamarck. Sistem ini menghendaki terbentuknya kelompok-kelompok takson yang alami. Artinya anggota-anggota yang membentuk unit takson terjadi secara alamiah atau sewajarnya seperti yang dikehendaki oleh alam.
Klasifikasi sistem alami menggunakan dasar persamaan dan perbedaan morfologi (bentuk luar tubuh) secara alami atau wajar. Contoh, hewan berkaki dua, berkaki empat, tidak berkaki, hewan bersayap, hewan bersirip, hewan berbulu, bersisik, berambut dan lain-lain. Sedangkan pada tumbuhan, ada kelompok tumbuhan berkeping biji satu, berkeping biji dua.
c. Sistem Filogenetik
Klasifikasi sistem filogenetik muncul setelah teori evolusi dikemukakan oleh para ahli biologi. Pertama kali dikemukakan oleh Charles Darwin pada tahun 1859. Menurut Darwin, terdapat hubungan antara klasifikasi dengan evolusi.
Sistem filogenetik disususn berdasarkan jauh dekatnya kekerabatan antara takson yang satu dengan yang lainnya. Selain mencerminkan persamaan dan perbedaan sifat morfologi dan anatomi maupun fisiologinya, sistem ini pun menjelaskan mengapa makhluk hidup semuanya memiliki kesamaan molekul dan bio kimia, tetapi berbeda-beda dalam bentuk susunan dan fungsinya pada setiap makhluk hidup.
Jadi pada dasarnya, klasifikasi sistem filogenetik disusun berdasarkan persamaan fenotip yang mengacu pada sifat-sifat bentuk luar, faal, tingkah laku yang dapat diamati, dan pewarisan keturunan yang mengacu pada hubungan evolusioner sejak jenis nenek moyang hingga cabang-cabang keturunannya.
Perhatikan gambar atau diagram pohon filogenetik hewan dan filogenetik tumbuhan berikut ini yang menunjukkan urutan evolusi pada hewan dan pada tumbuhan.

Gambar 19. Klasifilasi dan evolusi, kerajaan, divisi, anak divisi, dan beberapa kelas, untuk menunjukkan kemungkinan urutan evolusi tumbuhan.

Contoh sederhana untuk menunjukkan pengelompokkan atau klasifikasi makhluk hidup menurut sistem filogenetik, Anda dapat amati di kebun binatang. Di situ Anda akan menemukan kelompok hewan reptilia, amphibia, unggas, dan mamalia dan sebagainya.

Tata Nama Makhluk Hidup
Dalam kehidupan Anda, mungkin sering menemukan suatu jenis makhluk hidup, misalnya tanaman mangga dalam bahasa Indonesia memiliki nama yang berbeda-beda. Misalnya orang Jawa Tengah menyebutnya pelem, paoh bagi orang Jawa Timur, sedangkan di Sumatera Barat disebut pauh. Contoh lain, pisang dalam bahasa Indonesia, di Jawa Barat disebut cau, sedangkan di Jawa Tengah dinamakan gedang. Nama mangga dan pisang dapat berbeda-beda menurut daerah masing-masing, dan hanya dimengerti oleh penduduk setempat.
Agar nama-nama tersebut dimengerti oleh semua orang, maka setiap jenis makhluk hidup perlu diberi nama ilmiah dengan menggunakan nama latin, sesuai dengan kode Internasional Tata Nama Tumbuhan dan Hewan. Nama ilmiah makhluk hidup digunakan sebagai alat komunikasi ilmiah di seluruh dunia. Walaupun kadang-kadang sulit di eja atau diingat, tetapi diharapkan suatu organisme hanya memiliki satu nama yang benar. Upaya memberi nama ilmiah makhluk hidup yang dirintis oleh para ilmuwan, akhirnya melahirkan sistem tata nama binomial nomenklatur (tata nama biner) yang meliputi ketentuan pemberian nama takson jenis. Di samping itu akan dibahas juga tata nama untuk takson Marga dan Suku.
a. Nama Jenis
Nama jenis untuk hewan maupun tumbuhan harus terdiri atas dua kata tunggal (mufrad) yang sudah dilatinkan. Misalnya, tanaman jagung nama spesiesnya (jenis) Zea Mays. Burung merpati nama spesiesnya Columbia livia. Kata pertama merupakan nama marga (genus), sedangkan kata kedua, merupakan petunjuk spesies atau petunjuk jenis. Dalam penulisan nama marga, huruf pertama dimulai dengan huruf besar, sedangkan nama petunjuk jenis, seluruhnya menggunakan huruf kecil. Selanjutnya setiap nama jenis (spesies) makhluk hidup ditulis dengan huruf cetak miring atau digaris-bawahi agar dapat dibedakan dengan nama atau istilah lain.

b. Nama Marga (Genus)
Nama marga tumbuhan maupun hewan terdiri atas suku kata yang merupakan kata benda berbentuk tunggal (mufrad). Huruf pertamanya ditulis dengan huruf besar. Contoh, marga tumbuhan Solanum (terong-terongan), marga hewan Felis (kucing), dan sebagainya.
c. Nama Suku (Familia)
Nama-nama suku pada umumnya merupakan suku kata sifat yang dijadikan sebagai kata benda berbentuk jamak. Biasanya berasal dari nama marga makhluk hidup yang bersangkutan. Bila tumbuhan, maka ditambahkan akhiran aceae. Contoh, nama suku Solanaceae, berasal dari kata Solanum + aceae. Tetapi bila hewan ditambahkan dengan idea. Contoh, nama suku Felidae, berasal dari kata Felis + idea. Demikian uraian tentang tata nama makhluk hidup. Untuk melatih penulisan nama jenis/spesies yang benar menurut tata nama biner, cobalah Anda kerjakan latihan berikut ini.


Kunci Determinasi
Untuk mengidentifikasi makhluk hidup yang baru saja dikenal, kita memerlukan alat pembanding. Alat pembanding dapat berupa gambar, realita atau spesimen (awetan hewan atau tumbuhan), hewan atau tumbuhan yang sudah diketahui namanya, atau kunci identifikasi. Kunci identifikasi disebut juga kunci determinasi.
Penggunaan kunci identifikasi dalam identifikasi telah lama digunakan. Kunci identifikasi pertama kali diperkenalkan oleh Carolus Linnaeus. Namun sebenarnya Lamarck lah (1778) yang menggunakan kunci modern untuk tujuan identifikasi. Salah satu kunci identifikasi yaitu kunci analisis menggunakan ciri-ciri taksonomi yang saling berlawanan. Tiap langkah dalam kunci tersebut dinamakan kuplet, terdiri dari dua bait atau lebih. Kedua bait tersebut berisi dua ciri yang saling berlawanan, sehingga disebut kunci dikotomis. Jika salah ssatu ada yang sesuai/cocok, maka alternatif lainnya akan gugur. Sebagai contoh, kunci dikotomis memuat pilihan sebagai berikut:
1a. Tumbuhan berupa herba
1b. Tumbuhan berkayu
Jika yang dipilih adalah 1a (Tumbuhan berupa herba), berarti pilihan 1b gugur. Pilihan selanjutnya, misalnya:
2a. Benang sari 5 buah atau lebih
2b. Benang sari kurang dari 5 buah
Jika yang dipilih 2b, dengan sendirinya 2a gugur, demikian seterusnya sampai akhirnya nama jenis diketahui. Pada umunya buku penuntun (manual) identifikasi makhluk hidup dilengkapi dengan kunci identifikasi, dan hanya berlaku setempat (lokal). Kunci dikotomis disusun menggunakan ciri-ciri taksonomi yang saling berlawanan.
Contoh kunci determinasi
1. a. Tanaman bergetah …………………………….....…………………….2
b. Tanaman tanpa getah ……………………….....………………………….

2. a. Daun berbentuk ginjal atau jantung, bertulang menjari, tepi daun beringgit atau berlekuk, merayap, bunga berbentuk payung ………… umbeliferae.
b. b. Daun tidak berbentuk ginjal atau jantung ……………......………………3

3. a. Mempunyai seludang daun yang memeluk batang, kadang-kadang mempunyai selaput bumbung yang memeluk batang ……………..……4
b. Tidak ada seludang daun yang jelas …………………………...………….

4. a. Tulang lateral banyak, lurus dan segar, tegak lurus, atau bersudut besar dengan ibu tulang daun ……………………………………….…….5
b. Tulang lateral tidak demikian …………………………......……………….8

5. a. Batang berdaun tegak dengan pelepah daun memeluk batang, ada rishoma (akar rimpang) …………………..............………. Zingiberaceae
b. Batang tidak demikian …………………….....….…………………………6

6. a. Batang dengan banyak buku yang berselaput bumbung pipih di dalam ketiak daun ……………………...................................…. Polygonaceae
b. Tidak ada selaput bumbung diketiak daun, seludang terbentuk dari tangkai daun …………………………………...……………………………..7

7. a. Bakal buah menumpang (di atas). Bunga sedikit atau banyak terdapat di dalam daun pelindung yang terlipat ……………………. Commelinaceae
b. Bakal buah tidak terlindung diantara daun pelindung ……... Cannaceae

8. a. Daun berbentuk kupu-kupu membelah dua ………….... Caecalpinaceae
b. Daun tidak berbentuk kupu-kupu ………………....………………………9

9. a. Daun memanjang dengan tulang daun sejajar ………….……………10
b. Susunan tulang daun menjari atau menyirip

10. a. Tepi daun beerduri tempel …………………....…........………………..
b. Tanaman tidak berduri tempel ……………………………… Liliaceae





Kegiatan siswa 1
1. Judul : Klasifikasi Makhluk hidup
2. Mata pelajaran : Biologi
3. Kelas / semester : X/I
4. Waktu : 2 x 45 .
6. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 3.3 Mengklasifikasikan keanekaragaman hayati
7. Indikator : Melalui pengamatan dapat menjelaskan proses dan hasil klasifikasi berdasarkan persamaan dan perbedaan ciri yang dapat diamati mengidentifikasi manfaat keanekaragaman hayati.
8. Tempat : ruang kelas
1. Memahami Klasifikasi Sistem Artifisial
Alat dan Bahan:
1. Gambar beberapa jenis hewan
2. Buku catatan praktikum
Langkah kerja:
1.
2. Amati gambar jenis hewan
Kelompokkan hewan-hewan tersebut berdasarkan habitat/tempat hidupnya ke dalam tabel.

Gambar 13. Keanekaragaman hewan

Pertanyaan:
1. Berdasarkan habitat tempat hidupnya,
a.
b. hewan apa saja yang hidup di darat?
hewan apa saja yang hidup di laut?
2. Apa yang dimaksud dengan klasifikasi?

2. Memahami Klasifikasi Sistem Alami
Alat dan Bahan:
1. Gambar beberapa jenis hewan.
2. Buku catatan praktikum
Langkah kerja:
1. Amati gambar jenis-jenis hewan
2. Kelompokkan hewan-hewan tersebut berdasarkan penutup hidupnya.
3. Isikan hasi pengamatan ke dalam tabel


Pertanyaan:
1. Berdasarkan hasil pengamatanmu, hewan manakan yang memiliki
a.
b.
c. Penutup tubuh sisik, adalah …………. dan ……………
Penutup tubuh bulu, adalah …………. dan …………….
Penutup tubuh rambut, adalah …………. dan …………….
2. Apakah yang dimaksud dengan klasifikasi sistem alami?
JAWABAN
1. Memahami Klasifikasi Sistem Artifisial








1. a. Kadal dan Ular
b. Ikan Salem dan Ikan Tuna
2. Klasifikasi sistem artificial adalah sistem klasifikasi yang menggunakan satu atau dua sifat makhluk hidup yang sesuai dengan keinginan manusia.

2. Memahami Klasifikasi Sistem Alami
1. a. Penutup tubuh sisik, adalah ikan dan ular
b. Penutup tubuh bulu, adalah ayam dan burung
c. Penutup tubuh rambut, adalah kuda dan kera
2. Klasifikasi system alami adalah klasifikasi makhluk hidup berdasarkan sifat morfologi (bentuk luar tubuh) secara alami atau wajar.

Kegiatan siswa 2
1. Judul : Identifikasi Tumbuhan (Hibiscus rosasinencis)
2.Tujuan : mengidentifikasi tumbuhan menggunakan kunci dikotomis sampai tingkat familia.

3. Mata pelajaran :
4. Kelas / semester : X/I
5. Waktu : 2 x 45
6. Petunjuk benar : 1. Bacalah literatur yang berhubungan dengan manfaat
Kenekaragaman hayati.
2. Lakukan observasi menurut langkah yang tersedia.
3. Kumpulkan hasil pengamatan.
7. Kompetensi dasar yang akan dicapai : 3.3 Mengklasifikasikan keanekaragaman hayati
8. Indikator : Melalui pengamatan dapat mengidentifikasi contoh tumbuhan atau hewan disekitarnya dengan kunci determinasi sederhana.

8. Tempat : Lingkungan sekolah

9. Alat dan Bahan:
1. Berbagai tumbuhan yang ada dilingkungan sekitar.
10. Langkah kerja:
1. Kumpulkan tumbuhan-tumbuhan yang telah anda peroleh
2. Identifikasi tumbuhan-tumbuhan tersebut sampai tahap familia dengan menggunakan kunci dikotomis yang tersedia.
Kunci Identifikasi Dikotomis
1. a. Tanaman bergetah …………………………….....…………………….
b. Tanaman tanpa getah ……………………….....………………………….

2. a. Daun berbentuk ginjal atau jantung, bertulang menjari, tepi daun beringgit atau berlekuk, merayap, bunga berbentuk payung ………… umbeliferae.
b. b. Daun tidak berbentuk ginjal atau jantung ……………......………………

3. a. Mempunyai seludang daun yang memeluk batang, kadang-kadang mempunyai selaput bumbung yang memeluk batang ……………..……
b. Tidak ada seludang daun yang jelas …………………………...………….

4. a. Tulang lateral banyak, lurus dan segar, tegak lurus, atau bersudut besar dengan ibu tulang daun ……………………………………….…….
b. Tulang lateral tidak demikian …………………………......……………….

5. a. Batang berdaun tegak dengan pelepah daun memeluk batang, ada rishoma (akar rimpang) …………………..............………. Zingiberaceae
b. Batang tidak demikian …………………….....….…………………………

6. a. Batang dengan banyak buku yang berselaput bumbung pipih di dalam ketiak daun ……………………...................................…. Polygonaceae
b. Tidak ada selaput bumbung diketiak daun, seludang terbentuk dari tangkai daun …………………………………...……………………………..

7. a. Bakal buah menumpang (di atas). Bunga sedikit atau banyak terdapat di dalam daun pelindung yang terlipat ……………………. Commelinaceae
b. Bakal buah tidak terlindung diantara daun pelindung ……... Cannaceae

8. a. Daun berbentuk kupu-kupu membelah dua ………….... Caecalpinaceae
b. Daun tidak berbentuk kupu-kupu ………………....………………………

9. a. Daun memanjang dengan tulang daun sejajar ………….……………
b. Susunan tulang daun menjari atau menyirip

10. a. Tepi daun beerduri tempel …………………....…........………………..
b. Tanaman tidak berduri tempel ……………………………… Liliaceae

11. a. Daun penumpu meninggalkan bekas yang berbentuk cincin melingkar cabang, bunganya besar, tunggal ……………………… Magnoliaceae
b. Tidak ada bekas berbentuk cincin ………………………………………

12. a. Kelopak dengan banyak kelenjar yang berbentuk tombol atau berbentuk rambut ……………………………………………………………………
b. Tidak ada kelenjar pada kelopak ………………………………………..

13. a. Cabang pipih, beruas, dan bergaris melintang yang halus. Anak daun dan bunga terletak berselingan pada batang ………….. Polygonaceae
b. Cabang tidak demikian ………………......………………………………..

14. a. Ujung ranting dan bawah daun tertutup dengan sisik ………………….
b. Ujung ranting dan bawah daun tidak bersisik ………………...…………

15. a. Daun dan pangkal daun berbentuk jantung dan bertulang menjari …………….....…. Malvaceae
b. Daun dan pangkal daun membulat bertulang menyirip ………………...
Bila Anda telah selesai melakukan identifikasi Hibiscus rosasinensis (kembang sepatu), cocokkan jawaban Anda dengan jawaban berikut:
1a. Tanaman tanpa getah
2b. Daun tidak berbentuk ginjal atau jantung
3b. Tidak ada seludang daun yang jelas
8b. Daun tidak berbentuk kupu-kupu
9b. Susunan tulang daun menjari atau menyirip
11b. Tidak ada bekas yang berbentuk cincin
12b. Tidak ada kelenjar pada kelopak
13b. Cabang tidak pipih, beruas dan bergaris melintang yang halus
14a. Ujung ranting atau bawah daun tertutup dengan sisik
15a. Daun dan pangkal daun berbentuk jantung dan bertulang menjari (MALVACEAE).
Kesimpulan: Bunga sepatu (Hibiscus rosasinencis) termasuk familia Malvaceae.
Uji Kompetensi
a). Soal uraian
1. Apa yang dimaksud dengan klasifikasi.
2. Sebutkan urutan takson dari tingkat rendah ke tinggi pada hewan dan tumbuhan.
3. Jelaskan aturan penulisan nama genus dan nama jenis menurut sistem binomial nomenklatur.
4. jelaskan pengertian kunci determinasi.
5. Sebutkan aturan-aturan pokok pembuatan kunci determinasi sederhana.

b). Soal pilihan ganda
Pilihlah satu jawaban yang Anda anggap paling tepat dengan memberi tanda silang (X) pada huruf di depan jawaban tersebut.
1. Pengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri disebut ………..
A. taksonomi
B. sistematika
C. klasifikasi
D. tata nama ganda
E. takson
2. Berdasarkan system tata nama ganda, cara penulisan yang benar untuk nama jenis kelapa adalah …………………………
A. Cocos nucifera
B. Cocos Nucufera
C. cocos Nucifera
D. cocos nucifera
E. COCOS NUCIFERA

3. Untuk tingkatan takson yang tertinggi sampai terendah adalah ………………
A. kingdom - phylum/division - classis - ordo - genus - familia – spesies
B. kingdom - phylum/division - classis - ordo - familia - genus - spesies
C. kingdom - phylum/division - classis - ordo - spesies - genus – familia
D. kingdom - kelas - filum/division - ordo - famili - genus - spesies
E. kingdom - ordo - kelas - filum/division - genus - famili - spesies

4. Seorang siswa menentukan tumbuhan dengan ciri sebagai berikut : batang pendek di dalam tanah berupa rizoma, berakar serabut, tidak mempunyai bunga, dan berkembang biak dengan spora. Tumbuhan tersebut termasuk ke dalam divisio …………………….
A. Alga
B. Bryophyta
C. Pteridophyta
D. Gymnospermae
E. Fungi

5. Tujuan klasifikasi makhluk hidup adalah untuk …………………..
A. menyederhanakan obyek studi
B. melestarikan jenis makhluk hidup
C. memberi nama ilmiah untuk setiap makhluk hidup
D. menemukan ciri setiap makhluk hidup
E. menentukan persamaan sifat antara makhluk hidup

6. Zea mays adalah nama ilmiah tanaman jagung. Kata Zea pada nama ilmiah tersebut menunjukkan …………….
A. familia
B. kelas
C. bangsa
D. genus
E. spesies

7. Berdasarkan sistem klasifikasi lima kingdom, bakteri dan ganggang biru termasuk kedalam dunia ……………..
A. Animalia
B. Plantae
C. Fungi
D. Protista
E. Monera

8. Pernyataan berikut yang benar mengenai Allium cepa (bawang merah) dan Allium sativum (bawang putih) adalah ……………..
A. jenis sama, marga sama
B. marga sama, suku berbeda
C. marga sama, jenis berbeda
D. jenis sama, marga berbeda
E. suku berbeda, jenis sama

9. Di bawah ini yang menunjukkan nama suku adalah ………………
A. Rubiaceae
B. Rubiales
C. Myrtales
D. Hibiscus
E. Hibiscus rosasinensis

10. Tanaman berikut berkerabat dekat dengan kacang tanah adalah …………….
A. jagung
B. padi
C. kedelai
D. kentang
E. ketela pohon

11. Sistem klasifikasi lima kingdom dikembangkan oleh …………………….
A. Aristoteles
B. Carolus Linnaeus
C. Charles Darwin
D. Robeert Hooke
E. Robeert H. Wittaker

12. Keuntungan nama ilmiah adalah …………………………
A. dikenal oleh ilmuwan lain
B. digunakan untuk beberapa jenis organisme
C. terdiri dari banyak nama ilmiah untuk satu jenis organisme
D. dikenal oleh ilmuwan biologi seluruh dunia
E. menggunakan bahasa Inggris

13. Orang pertama yang memperkenalkan sistem nama ganda adalah …………..
A. Carolus Linnaeus
B. Aristoteles
C. Charles Darwin
D. Gregor Mendel
E. Antoni Van Leuwenhoek

14. Ikan dan katak dikelompokkan pada kelas berbeda, tetapi mempunyai persamaan yaitu ………….
A. poikiloterm
B. vivipar
C. ovovivipar
D. homototerm
E. eksoskeleton

15. Berikut adalah nama ilmiah beberapa makhluk hidup yang tterdapat disekitar kita :
1. Curcuma domestica
2. Musa texstilis
3. Musa paradisiacal
4. Felix domestica
Berdasarkan nama ilmiahnya, manakah yang paling dekat kekerabatannya ?
A. 1dan 2
B. 1 dan 3
C. 2 dan 3
D. 3 dan 4
E. 1 dan 4

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar