1. Biologi
Asal Mula Kehidupan Bumi
Secara ilmiah asal mula penciptaan
atau bagaimana hewan atau binatang pertama kali muncul di muka bumi, masih
banyak perdebatan para ahli dan munculnya teori-teori mengenai hal tersebut.Hal
ini dikarenakan belum ada contoh nyata suatu specimen atau model yang mendekati
atau mendukung suatu teori mengenai asal mula pertama kali munculnya hewan di
muka bumi. Sama seperti asal mula manusia, bahwa qur’an menyatakan manusia
berasal dari Adam namun teori Evolusi menyatakan bahwa manusia berasal dari
kera.Padahal ada “missing link” atau rantai yang hilang dari teori tersebut,
yaitu petunjuk yang mengarahkan dari manusia kera menjadi manusia modern.
Adapun
teori-teori mengenai kemunculan makhluk hidup di muka bumi antarara lain:
-Teori Abiogenesis, teori ini muncul sejak zaman yunani kuno
dan bertahan hingga abad ke 17 Masehi, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal
dari benda mati.
Misal, : ikan dan katak berasal dari Lumpur, cacing dari
tanah atau belatung dari daging yang membusuk.
-Teori Biogenesis, teori ini meruntuhkan pendapat teori
abiogenesis. Teori biogenesis menyatakan bahwa “setiap makhluk hidup berasal
dari telur, setiap telur berasal dari makhluk hidup dan setiap makhluk hidup
berasal dari makhluk hidup sebelumnya”.Teori ini muncul berdasarkan 3 buah
percobaan dari 3 orang ilmuwan yang metode percobaannya hampir sama.Ilmuwan
tersebut adalah Fransisco Redi (1626-1697), Lazarro Spallanzani (1729-1799),
dan Louis Pasteur (1822-1895).
-Teori kreasi khas, yang menyatakah bahwa kehidupan tercipta
dari zat supranatural pada kondisi istimewa.
-Teori
kosmozoan, teori ini menyatakan bahwa kehidupan berasal dari mana saja.
-Teori Evolusi Kimia, Harold Urey (1893) menyatakan bahwa
pada suatu waktu atmosfer bumi mengandung banyak molekul gas seperti : metana
(CH4), uap air (H2O), amoniak (NH2) dan karbon dioksida (CO2).Karena pengaruh
radiasi sinar kosmis dan lecutan-lecutan listrik dari halilintar maka gas-gas
tersebut bereaksi menghasilkan zat-zat hidup yang susunannya seperti virus
sekarang ini. Dan dibuktikan dari hasil percobaan laboratorium Stanley Miller
yang tak lain adalah murid dari Harold Urey.
Teori ini selanjutnya dikembangkan
oleh Alexander Oparin seorang Rusia dengan Teori Evolusi Biologi yang
mengkondisikan komposisi atmosfir yang sama dengan teori Urey.Selanjutnya
setelah terbentuk senyawa organik hasil radiasi sinar kosmik yang disebut “Sop
Purba” yang merupakan senyawa organic tempat kehidupan akan muncul, maka
lama-kelamaan terbentuklah timbunan gumpalan (koaservat) yang kemudian
membentuk timbunan jajaran molekul lipid di sepanjang perbatasan koaservat
dengan media luar sebagai dinding selaput sel primitip untuk kestabilan pada
koaservat.
Teori-teori tersebut di atas dan
selanjutnya juga diikuti dengan adanya percobaan-percobaan untuk membuktikan
teori-teori tersebut, hasilnya masih jauh dari harapan untuk menemukan
substansi dasar atas pertanyaan “Dari manakah asal-usul kehidupan". Untuk
sekarang ini cukuplah dulu ayat yang tersebut pada awal halaman ini untuk
menjadi acuan orang awam bahwa kehidupan awal hewan berawal dari air, kemudian
berproses dimana ada hewan yang berjalan di atas perutnya seperti misalnya
ular, kemudian berjalan dengan dua kaki seperti misalnya burung dan kemudian
berjalan dengan empat kaki seperti singa, harimau sapi, dan sebagainya. Dan
untuk para peneliti terutama peneliti muslim ayat tersebut diatas adalah
tantangan untuk membuktikan kebenaran firman Allah SWT sebagai pencipta atas
apa yang ada dilangit dan apa yang ada di bumi guna menambah bukti kebenaran Al
Qur'an.
Perkembangbiakkan
secara Seksual dan Aseksual
Reproduksi biologis
atau reproduksi seksual dalah
suatu proses biologis
penggunaan seks secara rutin dimana individu organisme baru diproduksi.
Reproduksi
adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk
kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses
reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua
jenis: seksual dan aseksual.
Dalam
reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa
keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Pembelahan sel bakteri menjadi dua sel anak adalah
contoh dari reproduksi aseksual. Walaupun demikian, reproduksi aseksual tidak
dibatasi kepada organisme bersel satu. Kebanyakan tumbuhan juga
memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi aseksual.
Reproduksi
seksual membutuhkan keterlibatan dua individu, biasanya dari jenis kelamin yang berbeda.
Reproduksi manusia normal
adalah contoh umum reproduksi seksual. Secara umum, organisme yang lebih
kompleks melakukan reproduksi secara seksual, sedangkan organisme yang lebih
sederhana, biasanya satu sel, bereproduksi secara aseksual.
Pada reproduksi seksual/generatif
terjadi persatuan dua macam gamet dari dua individu yang berbeda jenis
kelaminnya, sehingga terjadi percampuran materi genetik yang memungkinkan
terbentuknya individu baru dengan sifat baru.
Pada
organisme tingkat tinggi mempunyai dua macam gamet, gamet jantan atau
spermatozoa dan gamet betina atau sel telur, kedua macam gamet tersebut dapat
dibedakan baik dari bentuk, ukuran dan kelakuannya, kondisi gamet yang demikian
disebut heterogamet.
Peleburan
dua macam gamet tersebut disebut singami. Peristiwa singami didahului dengan
peristiwa fertilisasi (pembuahan) yaitu pertemuan sperma dengan sel telur.
Pada
organiseme sederhana tidak dapat dibedakan gamet jantan dan gamet betina karena
keduanya sama, dan disebut isogamet. Bila salah satu lebih besar dari lainnya
disebut anisogamet.
Reproduksi Vegetatif
adalah cara reproduksi makhluk hidup secara aseksual (tanpa adanya peleburan sel kelamin jantan dan betina). Reproduksi Vegetatif bisa
terjadi secara alami maupun buatan.
Vegetatif Alami
Vegetatif Alami adalah reproduksi
aseksual yang terjadi tanpa campur tangan pihak lain seperti manusia.
Pada
tumbuhan
- Umbi batang. Contoh: ubi jalar, kentang
- Umbi lapis. Contoh: bawang merah, bawang putih
- Umbi akar. Contoh: wortel, singkong
- Geragih atau stolon. Contoh: arbei, stroberi
- Rizoma. Contoh: lengkuas, jahe
- Tunas. Contoh: kelapa
- Tunas adventif. Contoh: cocor bebek
Pada hewan
- Tunas. Contoh: Hydra, Ubur-ubur, Porifera
- Fragmentasi. Contoh: Planaria, mawar laut
- Membelah diri. Contoh: Amoeba
- Parthenogenesis. Contoh: serangga seperti lebah, kutu
daun
Vegetatif Buatan
Vegetatif Buatan adalah reproduksi
aseksual yang terjadi karena bantuan pihak lain seperti manusia.
- Stek
- Cangkok
- Okulasi
- Enten
- Merunduk
- Kloning
Individu
baru (keturunannya) yang terbentuk mempunyai ciri dan sifat yang sama dengan
induknya. Individu-individu sejenis yang terbentuk secara reproduksi aseksual
dikatakan termasuk dalam satu klon, sehingga anggota dari satu klon mempunyai
susunan genetik yang sama.
Reproduksi
aseksual dapat dibagi atas lima jenis, yaitu :
1. Fisi
2. Pembentukan spora
3. Pembentukan tunas
4. Fragmentasi
5. Propagasi vegetative
Geografi Kehidupan
A.
Persebaran makhluk Hidup
Secara
alamiah di alam ini terdapat beraneka ragam jenis kehidupan. Kehidupan tersebut
tersebar di berbagai lapisan biosfer, seperti di permukaan bumi, di dalam
tanah, air, dan udara. Masing-masing kehidupan berbeda satu sama lain, bahkan
makhluk hidup yang terdapat pada satu lapisan pun masih terdiri atas bermacam
jenis. Terjadinya keanekaragaman makhluk hidup ditentukan oleh berbagai hal,
antara lain sebagai berikut.
a) Proses
Perkembangan Makhluk Hidup (Evolusi)
Dalam masa kehidupan suatu jenis
makhluk hidup terjadi proses perkembangan dari bentuk yang sederhana ke bentuk
yang lebih sempurna. Perubahan tersebut terjadi secara perlahan-lahan dan dalam
waktu yang lama sekali.
b) Seleksi Alam
Seleksi alam adalah penyaringan suatu lingkungan hidup oleh
alam sehingga yang tetap tinggal hanyalah makhluk hidup yang mampu menyesuaikan
diri.
c) Penyesuaian Diri
Terhadap Lingkungan (Adaptasi)
Jika suatu makhluk hidup ingin tetap tinggal hidup maka dia
harus mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan di sekitarnya. Sebagai contoh,
kucing di daerah tropis memiliki bulu yang lebih tipis diban ding kucing yang
hidup di daerah beriklim dingin. Makhluk tersebut dapat dikatakan telah
beradaptasi dengan lingkungannya masing-masing.
Dalam
hal penyebaran makhluk hidup, pada masing-masing lapisan biosfer pun terdapat
perbedaan. Bagi kehidupan di darat penyebaran makhluk hidup dipengaruhi oleh
iklim, kesuburan tanah, bentuk permukaan bumi, ketersediaan air, dan lain-lain.
Sebagai contoh, manusia memiliki kecenderungan untuk menempati suatu daerah
yang memiliki kondisi alam yang menguntungkan baginya sehingga terjadilah
pengelompokan penduduk di daerah-daerah yang subur dengan persediaan air yang
cukup.
Bagi
kehidupan perairan, di laut misalnya lebih dipengaruhi oleh suhu, kadar
mineral, kedalaman, dan lain sebagainya. Kita akan mendapati bahwa daerah yang
kaya dengan jenis ikan terdapat pada lapisan atas hingga kedalaman tertentu
yang dapat dicapai sinar matahari. Hal ini terjadi karena adanya proses
fotosintesis yang menyediakan bahan makanan bagi kehidupan di dalamnya,
sedangkan pada dasar laut yang dalam proses fotosintesis sangat sedikit
terjadinya sehingga makhluk hidup yang ada pun memiliki bentuk yang khas.
Beruntunglah
kita sebagai bangsa Indonesia dengan kondisi alam yang subur dan iklim yang
memungkinkan segala kehidupan tumbuh dan berkembang. Keanekaragaman sumber daya
hayati Indonesia termasuk golongan yang tertinggi di dunia. Lebih dari 10% atau
25.000 jenis flora dan 220.000 jenis fauna dari seluruh dunia hidup di
Indonesia. Di samping itu terdapat pula jenis-jenis sumber daya hayati yang
hanya ada di Indonesia.
Pembagian wilayah berdasarkan iklim
Berdasarkan letak garis lintang dan
ketinggian tersebut, maka iklim dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu iklim
matahari dan iklim fisis.
1) Iklim Matahari
Iklim matahari
didasarkan pada banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh permukaan
bumi. Pembagian iklim matahari tersebut di atas dapat anda pelajari pada uraian
berikut.
a) Iklim
Tropis
Iklim tropis
terletak antara 0° – 231/2° LU/LS dan hampir 40 % dari permukaan bumi.
Ciri-ciri iklim tropis: Suhu udara rata-rata tinggi, karena matahari selalu
vertikal. Umumnya suhu udara antara 20- 23°C. Bahkan di beberapa tempat
rata-rata suhu tahunannya mencapai 30°C.
b) Iklim Sub
Tropis
Iklim sub
tropis terletak antara 231/2° – 40°LU/LS. Daerah ini merupakan peralihan antara
iklim tropis dan iklim sedang.
c) Iklim
Sedang
Iklim sedang terletak antara 40°- 661/2° LU/LS.
d) Iklim Dingin
(Kutub)
Iklim dingin
terdapat di daerah kutub. Oleh sebab itu iklim ini disebut pula sebagai iklim
kutub. Iklim dingin dapat dibagi dua, yaitu iklim tundra dan iklim es.
2) Iklim Fisis
Iklim fisis adalah
menurut keadaan atau fakta sesungguhnya di suatu wilayah muka bumi sebagai
hasil pengaruh lingkungan alam yang terdapat di wilayah tersebut. Misalnya,
pengaruh lautan, daratan yang luas, relief muka bumi, angin, dan curah hujan.
Iklim fisis dapat dibedakan menjadi iklim laut, iklim darat, iklim dataran
tinggi, iklim gunung/pegunungan dan iklim musim (muson).
B.
Pembagian
wilayah berdasarkan binatang
Persebaran
hewan di muka bumi ini didasarkan oleh faktor fisiografik, klimatik dan biotik
yang berbeda antara wilayah yang satu dengan lainnya, sehingga menyebabkan
perbedaan jenis hewan di suatu wilayah. Seperti diketahui setiap spesies hewan
mempunyai kemampuan yang berbeda dalam mengatasi hambatan-hambatan. Andaikan
tidak ada hambatan-hambatan maka persebaran hewan akan berjalan terus. Misalnya
hewan yang biasa hidup di pegunungan akan sulit hidup di dataran rendah. Atau
hewan yang biasa hidup di daerah panas akan sulit hidup di daerah yang beriklim
dingin atau kurang curah hujannya. Di samping itu faktor sejarah geologi juga
mempengaruhi persebaran hewan di wilayah tertentu karena wilayah tersebut
pernah menjadi satu. Namun hewan berbeda dengan tumbuhan yang bersifat pasif.
Pada hewan, bila habitatnya dirasakan sudah tidak cocok, seringkali secara
masal mengadakan migrasi ke tempat lainnya. Oleh karena itu pola persebaran
fauna tidak setegas persebaran flora. Adakalanya hewan khas di suatu wilayah
juga terdapat di wilayah lainnya.
Pada
tahun 1876 Alfred Russel Wallace membagi wilayah persebaran fauna atas 8
wilayah yaitu: Ethiopian, Palearktik, Oriental, Australian, Neotropical dan
Neartik, Oceanik dan Antartik. Untuk lebih jelas dan pemahaman Anda semakin
mantap mengenai letak wilayah persebarannya, cobalah sambil mempelajari materi
ini juga menggunakan peta dunia. Kedelapan wilayah persebaran fauna tersebut
adalah sebagai berikut.
e) Wilayah
Ethiopian
Persebaran
hewan di muka bumi ini didasarkan oleh faktor fisiografik, klimatik dan biotik
yang berbeda antara wilayah yang satu dengan lainnya, sehingga menyebabkan
perbedaan jenis hewan di suatu wilayah. Seperti diketahui setiap spesies hewan
mempunyai kemampuan yang berbeda dalam mengatasi hambatan-hambatan. Andaikan
tidak ada hambatan-hambatan maka persebaran hewan akan berjalan terus. Misalnya
hewan yang biasa hidup di pegunungan akan sulit hidup di dataran rendah. Atau
hewan yang biasa hidup di daerah panas akan sulit hidup di daerah yang beriklim
dingin atau kurang curah hujannya. Di samping itu faktor sejarah geologi juga
mempengaruhi persebaran hewan di wilayah tertentu karena wilayah tersebut
pernah menjadi satu. Namun hewan berbeda dengan tumbuhan yang bersifat pasif.
Pada hewan, bila habitatnya dirasakan sudah tidak cocok, seringkali secara
masal mengadakan migrasi ke tempat lainnya. Oleh karena itu pola persebaran
fauna tidak setegas persebaran flora. Adakalanya hewan khas di suatu wilayah
juga terdapat di wilayah lainnya. Pada tahun 1876 Alfred Russel Wallace
membagi wilayah persebaran fauna atas 8 wilayah yaitu: Ethiopian, Palearktik,
Oriental, Australian, Neotropical dan Neartik, Oceanik dan Antartik. Untuk
lebih jelas dan pemahaman Anda semakin mantap mengenai letak wilayah
persebarannya, cobalah sambil mempelajari materi ini juga menggunakan peta
dunia. Kedelapan wilayah persebaran fauna tersebut adalah sebagai berikut.
b) Wilayah Paleartik
Wilayah persebarannya
sangat luas meliputi hampir seluruh benua Eropa, Uni Sovyet,daerah dekat Kutub
Utara sampai Pegunungan Himalaya, Kepulauan Inggris di Eropa Barat sampai
Jepang, Selat Bering di pantai Pasifik, dan benua Afrika paling Utara. Kondisi
lingkungan wilayah ini bervariasi, baik perbedaan suhu, curah hujan maupun
kondisi permukaan tanahnya, menyebabkan jenis faunanya juga bervariasi.
Beberapa jenis fauna Paleartik yang tetap bertahan di lingkungan aslinya yaitu
Panda di Cina, unta di Afrika Utara, binatang kutub seperti rusa Kutub, kucing
Kutub, dan beruang Kutub. Binatang-binatang yang berasal dari wilayah ini
antara lain kelinci, sejenis tikus, berbagai spesies anjing, kelelawar. Bajing,
dan kijang telah menyebar ke wilayah lainnya.
c) Wilayah Nearktik
Wilayah persebarannya
meliputi kawasan Amerika Serikat, Amerika Utara dekat Kutub Utara, dan
Greenland. Hewan khas daerah ini adalah ayam kalkun liar, tikus berkantung di
Gurun Pasifik Timur, bison, muskox, caribau, domba gunung. Di daerah ini juga
terdapat beberapa jenis hewan yang ada di wilayah Palearktik seperti: kelinci,
kelelawar, anjing, kucing, dan bajing.
d) Wilayah Neotropikal
Wilayah persebarannya
meliputi Amerika Tengah, Amerika .Selatan, dan sebagian besar Meksiko. Iklim di
wilayah ini sebagian besar beriklim tropik dan bagian Selatan beriklim sedang.
Hewan endemiknya adalah ikan Piranha dan Belut listrik di Sungai Amazone, Lama
(sejenis unta) di padang pasir Atacama (Peru), tapir, dan kera hidung merah.
Wilayah Neotropikal sangat terkenal sebagai wilayah fauna Vertebrata karena
jenisnya yang sangat beranekaragam dan spesifik, seperti beberapa spesies
monyet, trenggiling, beberapa jenis reptil seperti buaya, ular, kadal, beberapa
spesies burung, dan ada sejenis kelelawar penghisap darah.
e) Wilayah Oriental
Fauna di wilayah ini
tersebar di kawasan Asia terutama Asia Selatan dan Asia tenggara. Fauna
Indonesia yang masuk wilayah ini hanya di Indonesia bagian Barat. Hewan yang
khas wilayah ini adalah harimau, orang utan, gibbon, rusa, banteng, dan badak
bercula satu. Hewan lainnya adalah badak bercula dua, gajah, beruang, antilop
berbagai jenis reptil, dan ikan. Adanya jenis hewan yang hampir sama dengan
wilayah Ethiopian antara lain kucing, anjing, monyet, gajah, badak, dan
harimau, menunjukkan bahwa Asia Selatan dan Asia Tenggara pernah menjadi satu
daratan dengan Afrika.
Evolusi
Evolusi adalah perubahan genotip
pada suatu populasi yang berlangsung secara perlahan-lahan dan memerlukan waktu
yang sangat panjang.
Teori evolusi menurut Jean
Lamarck
- Evolusi organik terjadi karena
perubahan-perubahan yang disebabkan oleh pengaruh lingkungannya dapat
diturunkan.
- Organ yang mengalami perubahan karena
terus menerus dipakai akan berkembang makin sempurna dan organ yang tidak
diperlukan lagi lama kelamaan perkembangannya menurun dan akhirnya
rudiment atau atrofi.
Teori evolusi menurut Charles
Darwin
- Spesies yang ada sekarang adalah keturunan
dari spesies-spesies sebelumnya.
- Seleksi alam sangat menentukan
berlangsungnya mekanisme evolusi.
- Seleksi alam merupakan gagasan murni dari
Darwin. Sementara teori pertama di atas telah ada sejak jama Yunani
kuno, hanya saja Darwin menjelaskannya secara lebih tajam dan detil.
Ciri-ciri proses
evolusi
- Evolusi adalah perubahan dalam satu
populasi BUKAN perubahan individu.
- Perubahan yang terjadi hanya frekuensi
gen-gen tertentu, sedangkan sebagian besar sifat gen tidak berubah.
- Evolusi memerlukan penyimpangan genetik sebagai
bahan mentahnya. Dengan kata lain harus ada perubahan genetik dalam
evolusi.
- Dalam evolusi perubahan diarahkan oleh
lingkungan, harus ada faktor pengarah sehingga evolusi adalah perubahan
yang selektif.
Faktor perubahan evolusi
- Mutasi gen maupun mutasi kromosom
menghasilkan bahan mentah untuk evolusi. Tetapi Darwin sendiri sebenarnya
tidak mengenal mutasi ini, sementara mutasi merupakan peristiwa yang
sangat penting yang mendukung keabsahan teori Darwin.
- Rekombinasi perubahan yang dikenal Darwin.
Rekombinasi dari hasil-hasil mutasi memperlengkap bahan mentah untuk
evolusi.
Faktor pengarah :
· Dalam
setiap species terdapat banyak penyimpangan yang menurun, karenanya dalam satu
species tidak ada dua individu yang tepat sama dalam susunan genetiknya (pada
saudara kembar misalnya, susunan genetiknya tetap tidak sama).
·
Pada umumnya proses reproduksi menghasilkan jumlah individu dalam tiap generasi
lebih banyak daripada jumlah individu pada generasi sebelumnya.
·
Penambahan individu dalam tiap species ternyata dikendalikan hingga jumlah
suatu populasi species dalam waktu yang cukup lama tidak bertambah secara
drastis.
·
Ada persaingan antara individu-individu dalam species untuk mendapatkan
kebutuhan hidupnya dari lingkungannya. Persaingan intra species ini terjadi
antara individu-individu yang berbeda sifat genetiknya. Individu yang mempunyai
sifat paling sesuai dengan lingkungannya akan memiliki viabilitas yang tinggi.
Di samping viabilitas juga fertilitas yang tinggi merupakan faktor yang penting
dalam seleksi alam. Mekanisme evolusi terjadi karena adanya variasi
genetik dan seleksi alam. Variasi genetik muncul akibat : mutasi dan
rekombinasi gen-gen dalam keturunan baru.
Frekuensi Gen
Pada proses evolusi terjadi perubahan frekuensi gen. Bila perbandingan antara
genotp-genotp dalam satu populasi tidak berubah dari satu generasi ke generasi,
maka frekuensi gen dalam populasi tersebut dalam keadaan seimbang. Frekuensi
gen seimbang bila :
1) Tidak ada mutasi atau
mutasi berjalan seimbang (jika gen A bermutasi menjadi gen a, maka harus ada gen a yang menjadi gen A dalam
jumlah yang sama).
2) Tidak ada seleksi
3) Tidak ada migrasi
4) Perkawinan acak
5) Populasi besar
Bukti-bukti adanya evolusi
1) Adanya variasi antara
individu-individu dalam satu keturunan.
- Adanya pengaruh penyebaran geografis
·
Adanya fosil-fosil di berbagai
lapisan bumin yang menunjukkan perubahan secara perlahan-lahan.
- Adanya data sebagai hasil studi mengenail
komperatif perkembangan embrio.
2. Kimia dan Fisika
Ø Kimia
Kimia adalah ilmu yang
mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga
molekul serta perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk
membentuk materi yang ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman
sifat dan interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan
tersebut pada tingkat makroskopik. Menurut kimia modern, sifat fisik materi
umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya
ditentukan oleh gaya antaratom.
Kimia sering disebut sebagai “ilmu
pusat” karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan,
nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi [1].
Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep
dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan
prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul.
Kimia berhubungan dengan interaksi
materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama
dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional
melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu
atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan
oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti
hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih
rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya
merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi
(contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis air) atau
fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia).
Kimia tradisional juga menangani analisis zat kimia, baik di dalam maupun di
luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.
Semua materi normal terdiri dari
atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan
neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih
kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari
dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat
kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena
atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau
mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen
pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.
Zat cenderung diklasifikasikan
berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan
dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat,
cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat
ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang
teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat
melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba merubahnya. Zat cair
memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama
gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas.
Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan
energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu
cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah dengan volume dan bentuknya:
kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki
volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik
volume ataupun bentuk yang tetap.
Air (H2O) berbentuk cairan dalam
suhu kamar karena molekul-molekulnya terikat oleh gaya antarmolekul yang
disebut ikatan Hidrogen. Di sisi lain, hidrogen sulfida (H2S) berbentuk gas
pada suhu kamar dan tekanan standar, karena molekul-molekulnya terikat dengan
interaksi dwikutub (dipole) yang lebih lemah. Ikatan hidrogen pada air memiliki
cukup energi untuk mempertahankan molekul air untuk tidak terpisah satu sama
lain, tapi tidak untuk mengalir, yang menjadikannya berwujud cairan dalam suhu
antara 0 °C sampai 100 °C pada permukaan laut. Menurunkan suhu atau energi
lebih lanjut mengizinkan organisasi bentuk yang lebih erat, menghasilkan suatu
zat padat, dan melepaskan energi. Peningkatan energi akan mencairkan es
walaupun suhu tidak akan berubah sampai semua es cair. Peningkatan suhu air
pada gilirannya akan menyebabkannya mendidih (lihat panas penguapan) sewaktu
terdapat cukup energi untuk mengatasi gaya tarik antarmolekul dan selanjutnya
memungkinkan molekul untuk bergerak menjauhi satu sama lain.
Ilmuwan
yang mempelajari kimia sering disebut kimiawan. Sebagian besar kimiawan
melakukan spesialisasi dalam satu atau lebih subdisiplin. Kimia yang diajarkan
pada sekolah menengah sering disebut “kimia umum” dan ditujukan sebagai
pengantar terhadap banyak konsep-konsep dasar dan untuk memberikan pelajar alat
untuk melanjutkan ke subjek lanjutannya. Banyak konsep yang dipresentasikan
pada tingkat ini sering dianggap tak lengkap dan tidak akurat secara teknis.
Walaupun demikian, hal tersebut merupakan alat yang luar biasa. Kimiawan secara
reguler menggunakan alat dan penjelasan yang sederhana dan elegan ini dalam
karya mereka, karena terbukti mampu secara akurat membuat model reaktivitas
kimia yang sangat bervariasi.
A. Unsur
Unsur adalah zat
tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia
biasa.
Materi tersusun dari beberapa partikel
penyusun. Para ilmuwan mengklasifikasikan zat atau materi menjadi dua kelompok,
yaitu: zat tunggal dan campuran. Unsur dan senyawa termasuk dalam golongan zat
tunggal. Nah, apa yang dimaksud dengan unsur? Unsur terdiri dari logam dan non
logam. Zat murni memiliki sifat yang membedakan dengan zat lainnya. Misal,
unsur hidrogen hanya tersusun dari atom-atom hidrogen saja. Unsur oksigen hanya
tersusun dari atom-atom oksigen saja. Sifat oksigen dan hidrogen tidak tampak
pada zat yang dibentuk dari keduanya, misal air (H2O). Di alam terdapat 92
jenis unsur alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan
unsur di alam kira-kira 106 jenis unsur.
Unsur dikelompokkan menjadi tiga (3) bagian, yaitu :
Secara umum unsur logam
memiliki sifat berwarna putih mengkilap, mempunyai titik lebur rendah, dapat
menghantarkan arus listrik, dapat ditempa dan dapat menghantarkan kalor atau
panas. Pada umumnya logam merupakan zat padat, namun terdapat satu unsur logam
yang berwujud cair yaitu air raksa. Beberapa unsur logam yang bermanfaat dalam
kehidupan sehari–hari, antara lain:
a. Khrom (Cr)
Digunakan untuk bumper mobil, dan campuran dengan baja menjadi
stainless steel.
b. Besi (Fe)
Merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon
menghasilkan baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.
c. Nikel ( Ni )
Nikel padat sangat tahan terhadap udara dan air pada suhu biasa,
oleh karena itu nikel digunakan sebagai lapisan pelindung dengan cara disepuh.
d. Tembaga (Cu)
Tembaga banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan, dan uang logam.
Campuran tembaga dengan timah menghasilkan perunggu sedangkan campuran tembaga
dengan seng menghasilkan kuningan.
e. Seng (Zn)
Seng dapat digunakan sebagai atap rumah, perkakas rumah tangga,
dan pelapis besi untuk mencegah karat.
f. Platina (Pt)
Platina digunakan pada knalpot mobil, kontak listrik, dan dalam
bidang kedokteran sebagai pengaman tulang yang patah.
g. Emas (Au)
Emas merupakan logam sangat tidak reaktif, dan ditemukan dalam
bentuk murni. Emas digunakan sebagai perhiasan dan komponen listrik berkualitas
tinggi. Campuran emas dengan perak banyak digunakan sebagai bahan koin.
Pada umumnya unsur non logam
memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak
dapat ditempa. Secara umum non logam merupakan penghantar panas yang buruk,
namun terdapat satu unsur non logam yang dapat menghantarkan panas dengan baik
yaitu grafit. Beberapa unsur non logam yang bermanfaat dalam kehidupan
sehari–hari, antara lain:
a. Fluor (F)
Senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan
gigi, freon – 12 sebagai pendingin kulkas dan AC.
b. Brom (Br)
Senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan
bahan campuran zat pemadam kebakaran
c. Yodium (I)
Senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam
garam dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung
3. Unsur semi logam (Metaloid)
Unsur semi logam
memiliki sifat antara logam dan non logam. Beberapa unsur semi logam yang
bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain :
a. Silikon (Si)
Terdapat di alam terbanyak kedua setelah oksigen, yakni 28 %dari
kerak bumi. Senyawa silikon banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan
pengampelasan, untuk semi konduktor, serta bahan untuk membuat gelas dan
keramik.
b. Germanium (Ge)
Keberadaan
germanium di alam sangat sedikit, diperoleh dari batu bara dan batuan seng
pekat. Germanium merupakan bahan semikonduktor, yaitu pada suhu rendah
berfungsi sebagai isolator sedangkan pada suhu tinggi sebagai konduktor.
Seorang ahli kimia yang bernama
Demitri Mendleev (1834 ~ 1907) mengajukan susunan tabel sistem periodik
unsur-unsur. Bagaimanakah nama dan lambang unsur dituliskan? Banyaknya unsur
yang terdapat di alam cukup menyulitkan kita untuk mengingat-ingat nama unsur.
Oleh karena itu, diperlukan suatu tata cara untuk memudahkan kita mengingat
nama unsur tersebut. Jons Jacob Berzelius (1779 ~ 1848), memperkenalkan tata
cara penulisan nama dan lambang unsur, yaitu :
1.
Setiap unsur dilambangkan dengan
satu huruf yang diambil dari huruf awal nama unsur tersebut.
2. Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital.
3. Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, maka penulisan nama dibedakan
dengan cara menambah satu huruf di belakangnya dan ditulis dengan huruf kecil.
Contoh Unsur Karbon ditulis C, oksigen ditulis O, Aluminium ditulis Al,
Kalsium ditulis Ca.
Ø Senyawa
Senyawa adalah
gabungan dari beberapa unsur yang terbentuk melalui reaksi kimia. Senyawa
memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Misal, dua atom
hidrogen dengan satu atom oksigen dapat bergabung membentuk molekul air (H2O).
Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dan mudah terbakar, sedangkan oksigen
adalah gas yang terdapat di udara yang sangat diperlukan tubuh kita untuk
pembakaran. Tampak jelas bahwa sifat air berbeda dengan sifat hidrogen dan
oksigen. Contoh lain senyawa adalah garam dapur (NaCl). Garam dapur disusun
oleh unsur natrium dan unsur klor. Natrium memiliki sifat logam yang ringan,
sedangkan klor adalah suatu gas beracun. Dua unsur tersebut digabung membentuk
garam dapur berupa mineral yang sangat dibutuhkan oleh tubuh kita. Senyawa
termasuk zat tunggal yang tersusun dari beberapa unsur dengan perbandingan
massa tetap. Di alam ini terdapat kurang lebih 10 juta senyawa. Air (H2O)
merupakan senyawa paling banyak terdapat di alam. Bagaimanakah tata cara
penulisan senyawa? Senyawa dituliskan dalam wujud rumus kimia. Rumus kimia
adalah zat yang terdiri dari kumpulan lambang-lambang unsur dengan komposisi
tertentu. Komposisi tersebut berupa bilangan yang menyatakan jumlah atom
penyusunnya (angka indeks).
Ø Campuran
Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak tetap
tanpa melalui reaksi kimia.
Saat kamu
membuat minuman teh, zat apa sajakah yang dicampur? Saat kamu melarutkan garam
atau gula pasir ke dalam gelas yang berisi air, apa yang dapat kamu amati? Nah,
simak penjelasan berikut! Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai
campuran. Misal, air sungai, tanah, udara, makanan, minuman, larutan garam,
larutan gula, dll. Sifat asli zat pembentuk campuran ada yang masih dapat dibedakan
satu sama lain, ada pula yang tidak dapat dibedakan. Di dalam udara tercampur
beberapa unsur yang berupa gas, antara lain: nitrogen, oksigen, karbon dioksida
dan gas-gas lain. Udara segar yang kita hirup mengandung oksigen yang lebih
banyak daripada udara yang tercemar.
Campuran
dikelompokkan menjadi 2 bagian, yaitu:
1. Campuran
Homogen
Campuran antara
dua zat atau lebih yang partikel-partikel penyusun tidak dapat dibedakan lagi
disebut campuran homogen. Campuran homogen sering disebut dengan larutan.
Contoh campuran homogen, antara lain: campuran air dengan gula dinamakan
larutan gula, campuran air dengan garam dinamakan larutan garam. Ukuran
partikel dalam larutan memiliki diameter sekitar 0,000000001 m, dan tidak dapat
dilihat dengan mikroskop. Beberapa contoh campuran homogen di atas adalah
campuran antar zat cair. Adakah campuran antar logam, sehingga terbentuk
campuran homogen? Terdapat campuran antara logam dengan logam lain sehingga
terbentuk campuran homogen. Misal, Stainless steel banyak digunakan untuk
keperluan alat-alat kesehatan dan rumah tangga. Stainless steel merupakan
campuran logam besi, krom, dan nikel. Tahukah kamu emas merupakan campuran
homogen? Pencampuran logam dilakukan dengan melelehkan logam-logam tersebut.
Campuran logam satu dengan logam lain dinamakan paduan logam. Emas murni
merupakan logam yang lunak, mudah dibengkokkan. Agar emas menjadi keras
sehingga sulit untuk dibengkokkan, maka emas murni tersebut dicampur dengan
logam lain yaitu tembaga. Perhiasan yang dijual memiliki kadar 22 karat, 20
karat atau 18 karat. Apa arti kalimat tersebut? Emas murni memiliki kadar 24
karat, sedangkan emas yang sudah dicampur dengan logam tembaga memiliki kadar
22 karat, 20 karat, atau 18 karat. Semakin sedikit kadar emas yang dimiliki,
semakin banyak kandungan tembaga di dalam emas tersebut. Kadangkala dalam
campuran emas dan tembaga masih dicampur lagi dengan perak. Hal ini dilakukan
agar menambah menarik penampilan emas tersebut. Campuran antara emas, tembaga
dan perak menghasilkan emas berwarna putih yang biasa disebut emas putih. Jenis
campuran homogen, antara lain: campuran gas dalam gas, campuran gas dalam zat
cair, campuran gas dalam zat padat, campuran zat cair dalam zat cair, dan
campuran zat padat dalam zat cair.
Campuran antara
dua macam zat atau lebih yang partikel-partikel penyusunnya masih dapat
dibedakan satu sama lainnya disebut campuran heterogen. Contoh campuran
heterogen : tanah, air sungai, makanan, minuman, air laut, adonan kue,
adonan beton cor, dll. Pada campuran heterogen dinding pembatas antar zat masih
dapat dilihat, misal campuran air dengan minyak, campuran besi dan pasir,
campuran serbuk besi dan air, dll. Di dalam campuran heterogen dikelompokkan
menjadi 2 bagian, yaitu :
a.
Koloid
Partikel-partikel pada koloid hanya dapat dilihat dengan mikroskop ultra.
Ukuran partikel antara 0,5 m s.d 1 mm. Contoh koloid: susu, asap, kabut,
agar-agar.
b.
Suspensi
Partikel-partikel pada suspensi hanya dapat dilihat dengan mikroskop
biasa. Ukuran partikel antara lebih besar dari 0,3 m. Contoh suspensi: minyak
dengan air, air keruh, dan air kapur.
Tabel Periodik Unsur
PENGERTIAN
ENERGI DAN BENTUK ENERGI
Energi adalah
kemampuan untuk melakukan kerja (usaha). Satuan energi menurut Satuan
Internasional (SI) adalah joule, satuan energi yang lain: erg, kalori, dan kWh.
Satuan kWh biasa digunakan untuk menyatakan energi listrik, dan kalori biasanya
untuk energi kimia.
Konversi
satuan energi:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori
1 joule = 1 watt sekon
1 kWh = 3.600.000 joule
Beberapa bentuk
energi antara lain:
- Energi kimia adalah energi yang terkandung dalam zat, misal
makanan, bahan bakar atau aki.
- Energi listrik, berasal dari arus listrik.
- Energi cahaya merupakan gelombang elektromagnetik, misal yang
dipancarkan dari matahari atau lampu pijar.
- Energi bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar, misal gitar yang
dipetik atau bel listrik.
- Energi nuklir berasal dari reaksi pembelahan atom (reaksi fisi)
atau penggabungan atom (reaksi fusi).
- Energi mekanik dimiliki benda karena sifat geraknya, misal air
terjun.
- Energi Pegas. Semua benda yang elastis atau lentur memiliki energi
pegas. Contoh benda elastis antara lain pegas, per, busur panah,
trampolin, dan ketapel.
Hukum kekekalan energi
“Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi hanya dapat
diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain”
sifat-sifat energi secara
umum adalah :
1. Transformasi energi,
artinya energi dapat diubah menjadi bentuk lain,misalkan energi panas
pembakaran menjadi energi mekanik mesin. Contohnya: proses perubahan energi
atau konversienergi pada turbin dan pompa.
2. Transfer energi,yaitu
energi panas (heat ) dapat ditransfer dari tempatsatu ke tempat lainnya
atau dari material satu ke material lainnya.
3. Energi dapat pindah ke
benda lain melalui suatu gaya yangmenyebabkan pergeseran, sering disebut dengan
energi mekanik.
1.
Energi
adalah kekal, tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan.
Fisika
Fisika adalah
sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari
gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para
fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang
yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala
materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu
kesatuan kosmos.
Beberapa sifat yang
dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang
ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai
hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai “ilmu paling mendasar”, karena
setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari
jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah
ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia
ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh
ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.
Fisika juga berkaitan
erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis,
dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang
digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan matematika
adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika
berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia
material. Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas
penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis,
yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika.
Cabang-cabang ilmu Fisika:
1.
Mekanika adalah satu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak.Mekanika
klasik terbagi atas 2 bagian yakni Kinematika dan Dinamika.
a)
kinematika membahas bagaimana suatu
objek yang bergerak tanpa menyelidiki sebab-sebab apa yang menyebabkan suatu
objek bergerak.
b) dinamika mempelajari bagaimana suatu
objek yang bergerak dengan menyelidiki penyebab.
2.
Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika
klasik pada tataran atom dan subatom
3.
Mekanika fluida adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari fluida (yang
dapat berupa cairan dan gas)
4.
Termodinamika adalah kajian tentang energi atau panas yang berpindah
5.
Fisika inti adalah ilmu fisika yang mengkaji atom / bagian-bagian atom
6.
Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang
gelombang
7.
Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya.
8.
Kosmografi/astronomi adalah ilmu mempelajari tentang perbintangan dan
benda- benda angkasa.
9.
Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas bagaimana penggunaan ilmu fisika
dalam bidang kedokteran (medis)
10. Fisika
radiasi adalah ilmu fisika yang mempelajari setiap proses di mana energi
bergerak melalui media atau melalui ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.
11. Fisika
Lingkungan adalah Ilmu yang mempelajari kaitan fenomena fisika dengan
lingkungan.
Besaran, pengukuran, dan Dimensi
BESARAN POKOK
Pada suatu pengukuran
terdapat besaran-besaran yang dianggap pokok dimana besaran ini dipakai sebagai
dasar dari suatu pengukuran. * Dalam mekanika ada tiga besaran
pokok yaitu ; MASSA, PANJANG dan WAKTU,
* Dalam Thermodinamika
kita mengenal dua besaran pokok yaitu; SUHU dan JUMLAH ZAT ,
* Dalam listrik dan
cahaya ada dua besaran pokok yaitu ; KUAT ARUS dan INTENSITAS CAHAYA,
* dan ada 2 besaran
pokok yang tak berdimensi yaitu Sudut Ruang dan Sudut Bidang.
Pada mulanya
besaran-besaran pokok tidak mempunyai standart yang jelas . Untuk menghindari
ini maka sejak tahun 1889 diadakan pertemuan rutin yang membahas berat dan
pengukuran.
Pada pertemuan yang diadakan dalam periode 1954-1971 ditetapkan tujuh besaran
pokok beserta satuannya. Sistim satuan yang digunakan adalah sistim satuan SI.
PENGUKURAN
Dalam ilmu fisika
pengukuran dapat dilakukan pada sesuatu yang terdifinisi dengan
jelas. misalnya : pengukuran panjang, massa, temperatur, dll.
Pengukuran dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :
1. Pengukuran Langsung
Dengan sesuatu alat ukur langsung memberikan hasil pengukuran contoh :
pengukuran lebar meja
2. Pengukuran tak langsung :
Dengan suatu cara dan perhitungan pengukuran ini barulah memberikan hasilnya.
contoh : pengukuran benda-benda kuno.
DIMENSI
Dimensi menyatakan
sifat fisis dari suatu besaran . Atau dengan kata lain dimensi merupakan simbul
dari besaran pokok, seperti terlihat dalam tabel 1. Dimensi dapat dipakai untuk
mengecek rumus – rumus fisika. Rumus fisika yang benar harus mempunyai dimensi
yang sama pada kedua ruas .
Didalam suatu
pengukuran ada dua kemungkinan yang akan terjadi yaitu mendapatkan angka yang
terlalu kecil atau angka yang terlalu besar jika dipakai satuan diatas.
Untuk
menyederhanakan permasalahan tersebut maka dalam pertemuan pada tahun 1960-1975
komite international di atas menetapkan awalan pada satuan-satuan tersebut.
3. Ekologi dan dampak perkembangan IPTEK dalam
kehidupan manusia
Ekologi adalah
ilmu yang mempelajari interaksi antara
organisme dengan lingkungannya dan
yang lainnya. Ekologi diartikan sebagai
ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi
antara makhluk hidup dan lingkungannya. Istilah ekologi pertama kali
dikemukakan oleh Ernst Haeckel (1834- 1914). Dalam ekologi, makhluk
hidup dipelajari sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya.
Dampak perkembangan
IPTEK dalam kehidupan manusia
Abad ke-21, saat di
mana kita hidup sekarang, merupakan masa di mana Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
(IPTEK) mengalami perkembangan yang sangat pesat. Yang paling jelas adalah
perkembangan alat komunikasi. Yang mulanya dulu hanya ada surat dan telepon
kabel, kini telah berkembang menjadi handphone, laptop, tablet PC, i-pad dan
lain sebagainya. Hal ini tentunya membawa dampak yang besar bagi kehidupan
manusia. Begitu banyak pekerjaan yang dapat diselesaikan dengan lebih mudah dan
cepat dari pada sebelumnya. Dalam hal ini tujuan perkembangan teknologi, yaitu
membuat kehidupan manusia dapat berjalan dengan lebih mudah bisa dikatakan
telah tercapai. Namun, sejalan dengan hukum alam, setiap hal apa lagi suatu
perubahan pasti akan membawa efek samping tertentu bagi setiap pihak yang
terlibat dalam siklus tersebut. Banyak hal yang berubah terkait dengan
perkembangan IPTEK ini, terutama pola hidup masyarakat.
Perubahan alat
komunikasi terutama yang memberi dampak paling besar. Masyarakat yang pada
awalnya hanya menggunakan surat mulai menggunakan handphone, e-mail,
skype dan lain sebagainya untuk berkomunikasi. Hal paling sederhana dan
paling lekat dengan kehidupan kita saat ini
adalah Handphone. Handphone sebagai alat yang umum dipakai saat
ini bisa dikatakan bukan lagi barang mewah. Hal ini disebabkan karena setiap
kalangan masyarakat sudah dapat memiliki benda mungil penuh manfaat ini. Mulai
dari pekerja kantoran hingga supir angkot memilikinya. Jika diingat kembali
pada masa awal tahun 2000, sangat sulit bagi seseorang untuk memiliki benda
ini. bisa dikatakan Handphone saat itu termasuk pada kalangan benda
mewah. Hanya orang-orang kaya dan yang benar-benar memiliki kepentingan yang
memilikinya, apalagi laptop dan PC. Namun hanya dalam waktu 11 tahun hal ini
berubah pesat. Perkembangan zama ternyata juga menuntut perkembangan kebutuhan.
Ha ini aka terlihat jelas di kalangan mahasiswa. Saat ini mahasiswa yang tidak
memiliki handphone, laptop atau PC akan sangat kasulitan karena begitu
banyak pekerjaan yang bergantung pada alat-alat ini.
Hal di atas ternyata
tidaklah sesempit itu. Begitu banyak hal lain yang ikut terpengaruh akan
perkembangan alat-alat ini. Perubahan pola komunikasi ini kemudian akan
mengubah standar ekonomi masyarakat. Masyarakat, terutama orang tua, dituntut
untuk memiliki penghasilan lebih demi mengikuti perkembangan ini. Kenyataan
bahwa perbedaan antara barang mewah dan barang biasa menjadi semakin kabur,
membuat tuntutan ini terkadang terasa semakin berat. Standar dari kemewahan
terus berubah dan semakin menuntut perkembangan ekonomi masyarakat di tengah
semakin sulitnya persaingan ekonomi di antara masyaraka. Bagi yang tidak mampu
mengimbangi akan semakin tersisih dan lama kelamaan akan tersingkir bila ia
tetap tidak bisa beradaptasi dan survive. Hal ini tentunya akan semakin
sulit bagi mereka yang tidak memiliki kemampuan (skill) atau koneksi yang dapat
membantu untuk meningkatkan taraf hidup mereka.
Dalam segi positif
perkembangan ini memang membuat masyarakat semakin mudah dalam mengakses
informasi. Setiap orang dapat mengakses informasi apapun yang mereka butuhkan
dari seluruh dunia. Namun penyebaran informasi ini terkadang tidak terkendali.
Begitu banyak informasi yang memerlukan pertumbangan lebih lanjut untuk
disebarkan secara bebas tanpa pengawasan. Hal ini sering kali menghasilkan efek
samping negatif pada anak-anak di bawah umur yang dengan bebasnya menyaksikan
dan mempelajari hal-hal tidak atau belum layak untuk mereka konsumsi dari
berita yang publikasinya dilakukan tanpa melalui proses sensor yang benar.
Meskipun teknologi itu
diciptakan untuk kepentingan bersama dan untuk memudahkan masyarakat dalam
beraktivitas, akan tetapi tetap saja ada efek samping negatif seperti yang
telah dipaparkan di atas. Semua itu kembali kepada individu yang menjalani,
bagaimana ia memanfaatkan dan akan digunakan untuk apa teknologi tersebut.
Kebutuhan primer dan sekunder
Kebutuhan adalah
salah satu aspek psikologis yang
menggerakkan mahluk hidup dalam aktivitas-aktivitasnya dan menjadi dasar
(alasan) berusaha. Pada dasarnya, manusia bekerja mempunyai tujuan tertentu,
yaitu memenuhi kebutuhan. Kebutuhan tidak terlepas dari kehidupan sehari-hari.
selama hidup manusia membutuhkan bermacam-macam kebutuhan, seperti makanan,
pakaian, perumahan, pendidikan, dan kesehatan. Kebutuhan dipengaruhi oleh
kebudayaan, lingkungan, waktu, dan agama. Semakin tinggi tingkat kebudayaan
suatu masyarakat, semakin tinggi / banyak pula macam kebutuhan yang harus
dipenuhi.
Kebutuhan primer
adalah kebutuhan yang sangat harus terpenu, artinya apabila kebutuhan tersebut
tidak terpenuhi, maka manusia akan mengalami kesulitan dalam hidupnya. Contoh:
sandang, pangan, papan, pekerjaan
Kebutuhan sekunder
adalah kebutuhan yang pemenuhannya setelah kebutuhan primer terpenuhi. Contoh:
pendidikan , pariwisata, rekreasi
Peranan IPTEK terhadap social, budaya dan ekonomi
Ekonomi:
Ilmu pengetahuan dan
teknologi sangat besar pengaruhnya dalam kehidupan berbudaya. teknologi sendiri
dapat muncul dari ilmu pengetahuan yang selalu berkembang dari zaman ke zaman.
Namun, pengaruh Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
(IPTEK) dalam pembentukan budaya mempunyai dampak positf dan negatif. dampak
positif pada pembentukan kebudayaan salah satunya adalah semakin berkembangnya
daya pikir individu dalam suatu bidang, baik itu dalam bidang ekonomi, politik,
pendidikan, dan lain sebagainya. selain itu, kemampuan individu dalam mencari
informasi atau mengumpulkan data untuk bahan diskusi dapat mereka dapatkan
dengan cepat dan akurat melalui media yang berbasis teknologi. dari kedua hal
di atas, pengaruh dalam pembentukan kebudayaan akan dengan sendirinya muncul di
dalam lingkungan masyarakat sebagai masyarakat modern.
Adapun dampak negatifnya seperti penyalahgunaan
media teknologi sebagai sarana pencarian hal-hal yang tidak ada hubungannya
dengan ilmu pengetahuan. hal itu dapat membentuk kebudayaan yang rendah akan
moral dan sumber daya manusia yang bobrok tak berkualitas sedikitpun.
Dari dampak di atas, dapat di simpulkan
bahwa pengaruh IPTEK pada pembentukan kebudayaan tergantung dari kemampuan
individu dalam menilai dampak yang di timbulkan pada dirinya sendiri maupun
dalam masyarakat. Jika seseorang dapat mempelajari ilmu pengetahuan dan
teknologi dengan sebaik-baiknya, maka kebudayaan yang terbentuk juga akan
menjadi kebudayaan yang maju dan berdasarkan aturan dan moral yang ada.
Sosial:
Peranan Iptek
dalam meingkatkan SDM – Seperti yang kita ketahui, teknologi kini telah
merembes dalam kehidupan kebanyakan manusia bahkan dari kalangan atas hingga
menengah kebawah sekalipun. Dimana upaya tersebut merupakan cara atau jalan di
dalam mewujudkan kesejahteraan dan peningkatan harkat martabat manusia. Untuk
mendayagunakan Iptek diperlukan nilai-nilai luhur agar dapat
dipertanggungjawabkan. Rumusan 4 (empat) nilai luhur pembangunan Iptek Nasional
yaitu Accountable, Visionary, Innovative dan Excellence. Disamping itu,
Perkembangan Iptek bisa bermanfaat untuk kemajuan hidup Indonesia dan juga
dapat memberikan dampak negatif. Maka, dalam perkembangan Iptek, ada hal-hal
yang perlu diperhatikan dalam penerapan IPTEK untuk menekan dampak negative
iptek seminimal mungkin.
Atas dasar kreatifitas
akalnya, manusia mengembangkan IPTEK dalam rangka untuk mengolah SDA yang
diberikan oleh Tuhan Yang Maha Esa.Dimana dalam pengembangan IPTEK harus
didasarkan terhadap moral dan kemanusiaan yang adil dan beradab,agar semua
masyarakat mengecam IPTEK secara merata.Begitu juga diharapkan SDM nya bisa
lebih baik lagi,apalagi banyak kemudahan yang kita dapatkan.Namun,berbanding
terbalik dengan realita yang ada karena semakin canggih perkembangan
teknologi,telah membuat masyarakat menjadi malas yang disebabkan oleh
kemudahan-kemudahan yang ada tersebut.Ambil saja salah satu contoh perkembangan
IPTEK dibidang telekomunikasi dimana zaman dahulu handphone itu sangat langka
karena harganya yang mahal berbeda dengan sekarang harga handphone sudah sangat
murah dan menjangkau lapisan menengah ke bawah.
Disatu sisi telah
terjadi perkembangan yang sangat baik sekali di aspek telekomunikasi,namun
pelaksanaan pembangunan IPTEK masih belum merata. Masih banyak masyarakat
kurang mampu yang putus harapannya untuk mendapatkan pengetahuan dan teknologi
tersebut.Hal itu dikarenakan tingginya biaya pendidikan yang harus mereka
tanggung. Maka dari itu,pemerintah perlu menyikapi dan menanggapi
masalah-masalah tersebut, agar peranan IPTEK dapat bertujuan untuk meningkatkan
Sumber Daya Manusia yang ada.
Sumber :
