kontrol transpirasi

KONTROL TRANSPIRASI Sel-sel penjaga bertindak sebagai penengah pada kompromi antara fotosintesis dan transpirasi Sehelai daun mampu menguapkan air setiap hari melebihi bobotnya sendiri. Daun dipertahankan supaya tidak layu dengan adanya aliran transpirasi dalam pembuluh xilem yang mengalir dengan kecepatan 75 cm per menit, kira-kira seperti kecepatan ujung jarum penunjuk detik mengelilingi lingkaran jam tersebut. Kebutuhan tumbuhan yang sangat besar akan air merupakan sebagian dari kerugian membuat makanan melalui fotosintesis. Sel-sel penjaga dengan cara mengontrol ukuran stomata, akan membentu menyeimbangkan kebutuhan tumbuhan untuk menghemat air terhadap kebutuhan fotosintesis. Kompromi Fotosintesis-Transpirasi Untuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya pada matahari dan mendapatkan karbon dioksida dari udara. Karbon dioksida akan berdifusi ke dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan beerdifusi keluar dari daun melalui stomata. Stoma menghubungkan ruang udara yang berbentuk sarang lebah, sehingga karrbon dioksida dapat berdifusi ke sel-sel fotosintetik mesofil. Luas permukaan inteernal daun mencapai 10 sampai 30 kali lebih besar dibandingkan dengan luas permukaan eksteernal yang kita lihat ketika kita memandang daun. Ciri struktur daun ini akan meningkatkan luas permukaan untuk penguapan air, yang keluar dari tumbuhan secara bebas melalui stomata yang terbuka. Sekitar 90 % air yang dikeluarkan oleh tumbuhan menghilang melalui stomata, meskipun pori ini hanya meliputi 1 % sampai 2 % permukkan luar daun. Kutikula berlilin membatasi kehilangan air melalui permukaan daun yang teersisa. Stomata pada sebagian besar tumbuhan lebih terkonsentrasi pada permukaan bagian bawah daun., yang menurangi transpirasi karrena permukaan bagian bawah menerima lebih sedikit cahaya matahari dibandingkan dengan permukaan atas. Salah satu cara untuk mengevaluasi seberapa evesien sebatang tumbuhan menggunakan air adalah dengan menentukan rasio transpiraasi teerhadap fotosintesisnya, yaitu jumlah air yang hilang per gram karbon dioksida yang diasimilasikan menjadi bahan organik melalui fotosintesis. Bagi banyak spesies tumbuhan rasio ini adalah sekitar 600:1, yang berarti tumbuhan itu mentranspirasikan 600 g air untuk setiap karbon dioksida yang digabungkan menjadi karbohidrat. Namun demikian, jagunng dan tumbuhan lain yang mengasimilasikan karbon dioksida atmosfer melalui lintasan C4 memiliki rasio transpirasi dengan fotosintesis 300:1 atau kurang. Dengan konsentrasi karbon dioksida yang sama di dalam ruangan udara daun tersebut, tumbuhan C4 dapat mengasimilasi CO2 dengan laju yang lebih besar dibandingkan dengan yang dapat dilakukan oleh tumbuhan C3. Karena kehilangan air adalah kerugian yang harus dibayarkan agar CO2 dapat berdifusi ke dalam daun, maka hasil fotosintesis untuk tumbuhan yang dapat mengasimilasikan CO2 dengan laju yang lebih besar ketika stomata tertutup secara parsial. Selain menyediakan air bagi daun, aliran transpirasi juga membantu memindahkan mineral dan bahan-bahan lain dari akar ke tunas dan daun. Transpirasi juga menghasilkan pendinginan evaporatif, yang dapat menurunkan suhu daun 10-15 derejat celcius lebih rendah dari pada udara di sekitarnya. Ini mencegah daun mencapai temperatur-temeratur yang dapat menghambat enzim-enzim yang mengkatalisis breasi fotosintetik juga enzim lainnya yang terlibat dalam proses metabolisme daun. Tumbuhan sukulen gurun, yang memiliki laju transpirasi rendah, tahan terhadap suhu daun yang tinggi; dalam kasus ini, kehilangan air akibat transpirasi adalah ancaman yang lebih bessar dibandingkan dengan pemanasan yang berlebihan. Selama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk menggantikan air yang hilang, maka traspirasi tidak akan menyebabkan masalah. Ketika transpirasi melebihi pengiriman air melalui xilem, seperti ketika tanah mulai mengering, daun mulai layu, karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju potensial transpirasi yang paling besar adalah saat hari panas terik, kering, dan berangin, karena semua itu merupakan faktor lingkungan yang meningkatkan penguapan air. Namun demikian, tumbuhan tidak menyerah dengan faktor tersebut, karena kemampuannya untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Dalam kompromi fotosintesis-transpirasi, mekanisme yang mengatur aturan bukaan-bukaan stomata akan menciptakan keseimbangan. Bagaimana Stomata Membuka Dan Menutup Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang membentuk seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan monokotil. Sel-sel penjaga dikelilingi oleh sel tetangga epidermal di sekitar ruang an udara, sampai ke jaringanruangan udara padan daun. Sel penjaga mengontrol diameter somata dengan mengubah bentuk, yang akan melebarkan atau menyempitkan celahdiantara kedua sel tersebut. Ketika sel penajga mengambil air dari osmosis, sel penjaga akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Pada sebagian besar tumbuhan dikoti dindinng sel-sel penjaga mempunyai ketebalan yang tudak seragam, serta mikrofibril selulosa yang diorientasikan ke suatu arah sehingga sel-sel penjaga itu menutup ke arah atas ketika mereka dallam keadaan turgid. Hal ini meningkatkan ukuran celah antar sel. Ketika sel kehiangn air dan menhjadi lembek serat mengkerut, sel-sel trsebutakan mengecil secara bersamaan kemudian menutuip ruangan diantaranya. Mekanisme dasr ini juga berlaku bagi stomata monokotil. Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan daan kehilangn ion kalium seecara reversibel oleh sel penjaga. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif mengakumulasi kalium dari sel-sel epidermal di sekitarnya. Pengambiilan zat terlarut ini menyebabkkan potesial air di dalam sel penjaga lebih negatif. Kondisi ini memungkinkan air mangalir ke dalam sel secara osmosis sehingga menjadi membengkak. Sebagian besar kalium dan air disimpan di dalam vakuola, demikian tonoplas juga memainkan peranan penting. Peningkatan muatan positif sel akibat masuknya kalium diturukan dengan pengambila ion klorida melaluii pemompaan ion hidrogen yang dibebaskan pada saat asam organik kkeuar dari sel, serta melalui muatin negatif asam organik setelah kehilangan ion hidrogennya. Penutupan stomata disebabkan oleh keluarnya ka;lium dari sel penjaga, yang menyebabkan kehilangan air secara osmotik. Pengaturan akuaporin bisa juga terlibat dalam pembengkakkan dan pengerutan sel penjaga dengan mengubah permeabilitas membran terhadap air. Aliran kalium mungkin melewati membran sel penjaga secara pasif, yang diiringi dengan pembangkitan potensial membran oleh pompa proton. Pembukaan stomata berkolerasi dengan transpor aktif pengeluaran hidrogen oleh sel penjaga. Tegangan yang dihasilkan (potensial membran) menggerakkan ioin kalium ke dalam sel melalui saluran membran spesifik. Para ahli fisiologi tumbuhan menggunakan metode yang disebut patch clamp untuk mempelajari pengaturan pompa protan dan saluran ion kalium sel penjaga. Secara umum, stomata membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari. Hal ini mencegah tumbuhan kehilangan air yang tidak perlu ketika hari terlalu gelap untuk melakukan fotosintesis. Paling tidak ada 3 faktor yang menjelaskan mengenai pembukaan stomata pada pagi hari. 1. Cahaya itu sendiri merangsang sel penjaga untuk mengakumulasikan kalium dan menjadi benngkak. Respon ini dipicu oleh pencahayaan reseptor cahaya biru pada sel penjaga, yang barangkali diibangun di dalam membran plasma. Aktivasi rseptor cahaya biri ini merangsang pembukan stomata dengan cara mendoriong footosintesis dalam kloroplas daam sel penjaga, untuk menyediakan ATP agar terjadi transpor aktif ion hidrogen. Sel-sel penjaga, adalah satu-satunya seln epidermal yang dilangkapi dengan kloroplas. 2. Kehilangan karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun, yang trjadi ketika fotosintesis dimjulai di mesofil. Tumbuhan bisa diakali sehingga membuka stoomatanya dimalam hari dengan cara menempatkannnya dalam ruangan yang tiak memiliki karbon dioksida. 3. Suatu jam internal yang terletak di dalam sel penjaga. Bahkan jika ditempatkan di ruangan gelap, stomata akan terus melakukan ritme hariannya untuk membuka dan menutup. Semua organisme eukariotik meempunyai jam internal yang agaknya memonitor waktu dan mengatur proses yang bersiklus. Siklus yang memiliki interval sekitar 24 jam disebut irama sikardian (circadian rhythm). Berbagai jenis cekaman lingkungan dapat menyebabkan stomata menutup pada siang hari. Ketika tumbuhan kekurangan air sel penjaga bisa kehilangan air, sel penjaga bisa kehilangan turgornya. Selain itu, hormon yang disebut asam absisat, yang dihasilkan di dalam sel mesofil sebagai tanggapan terhadap kekuraangan air, akan mmemberikan sinyal pada sel penjaga untuk menutup stomata. Respon ini mengurangi kelayuan, dan memperlambat fotosisntesis, inilah alasan mengapa kekeringan dan musim kemarau menurunkan reproduksi tanaman. Suhu tinggi juga merangsang penutupan stomata, kemyngkinan melalui perangsangan respirasi seluler dan peninhkatan konsentrasi karbon dioksida di dalam ruangan udara pada daun. Suhu tinggi dan transpirasi yang berlebihan bisa menyebabkan penutupan stomata untuk beberapa saat pda tengah hari. Dengan demikian, sel-sel penjaga melanggar kompromi fotosintesis –transpirasi atas dasar waktu ke waktu dengan cara memadukan berbagai stimulasi internal dan eksternal. Xerofit memiliki adaptasi yang mengurangi transpirasi Tumbuhan yang beradaptasi dengan iklim kering, disebut xerofit, memiliki berbagai modifikasi daun yang menurangi laju transpirasi. Banyak xerofit memiliki daun kecil dan tebal sebagai adaptasi untuk membatasi kehilangan air dengan cara mengurangi luas permukaan relatif terhadap volume daun. Daun ini memiliki konsistensi yang kuat dengan adanya kutikula yang tebal. Stomata terkonsentrasi pada permukaan daun bagian bawah, dan sering kali terletak pada bagian yang lebih rendah atau lekukan yang melindungi pori itu dari pori yang kering. Beberapa tumbuhan gurun menggugurkan daunnya pada bulan-bulan dengan kekeringan tinggi. Yang lain, seperti kaktus, beertahan dengan air yang disimpan dalam batangnya yang berdaging selama musim hujan. (Batang yang dimodifikasi ini merupakan organ fotosintetik kaktus; durinya adalah daun yang telah dimodifikasi. Salah satu adaptasi yang paling bagus terhadap habitat yang kering ditemukan pada tumbuhan es dan tumbuhan sukulen lain dari famili Crassulacean serta pada perwakilan banyak famili tumbuhan lain. Tumbuhan ini mengasimilasikan karbon dioksida melalui suatu lintasan alternatif fotosintetik yang dikenal sebagai CAM, singkatan dari Crassulacean Acid Metabolism (metabolisme asam dan krasulasean). Sel-sel mesofil pada sebuah tumbuhan CAM memiliki enzim yang dapat mensintesis karon dioksida menjadi asam organik pada malam hari. Selama siang hari, asam organik itu dirombak dengan membebaskan karbon dioksida dalam sel yang sama, dan gula disintesis melalui lintasasn fotosintetik konvensional. Karena daun mengambil karbon dioksida pada malam hari, ketika laju transpirasi paling tinggi. TRANSLOKASI GETAH FLOEM Getah xilem umumnya mengalir dalam arah yang salah pada saat bertugas mengangkut gula dari daun ke bagian tumbuhan yang lain. Suatu jaringan pembuluh kedua, floem, mengangkut produk organik fotosintesis di seluruh tumbuhan. Transpor makanan ini pada tumbuhan disebut translokasi. Pada tumbuhan angiosperma, sel floem yang telah terspesialisasi yang berrfungsi dalam translokasi makanan adalah anggota pembuluh tapis.Sel-sel tersebut tersusun ujung dengan ujung untuk membentuk suatu pembuluh tapis yang panjang. Diantara anggota sel-sel itu adalah lempengan tapis, yaitu suatu pori yang menembus dinding sehingga memungkinkan getah mengalir disepanjang pembuluh tapis. Getah floem adalah suatu larutan yang secara jelas berbeda dalam komposisinya dari getah xilem. Sejauh ini zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa disakarida. Konsentrasi sukrosa bisa mencapai 30 % dari bobotnya, membuat getah itu kental seperti sirup. Getah floem bisa juga mengandung minerral, asam amino, dan hormon yang berada di dalam lintasan dari suatu bagian tumbuhan ke bagian lain.

sejarah perkembangan ilmu

SEJARAH PERKEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN 1. Zaman Pra Yunani Kuno (Zaman Purba) Pada era ini, secara umum terbagi menjadi tiga fase, yaitu: a. Zaman Batu Tua Zaman batu tua disebut juga masa prasejarah.[8] Era ini berlangsung sekitar empat juta tahun SM (sebelum Masehi) sampai 20.000 atau 10.000 tahun SM.[9] Pada zaman ini telah mempunyai beberapa ciri khas, di antaranya adalah menggunakan alat-alat sederhana yang dibuat dari batu dan tulang, mengenal cocok taman dan beternak, dan dalam kehidupan sehari-hari didasari dengan pengamatan primitif menggunakan sistem trial and error (mencoba-coba dan salah) kemudian bisa berkembang menjadi know how.[10] Pada zaman batu tua, yang menjadi tokoh utama disebut-sebut dengan manusia purba. Belum ditemukan secara spesifik data diri mereka, tetapi yang terlihat secara jelas adalah hasil karya mereka. Karya-karya mereka yang fenomenal adalah peralatan yang terbuat dari batu dan tulang. b. Zaman Batu Muda Era ini berlangsung tahun 10.000 SM sampai 2.000 SM atau abad 100 sampai 20 SM. Di zaman ini telah berkembang kemampuan-kemampuan yang sangat signifikan. Kemampuan itu berupa tulisan (dengan gambar dan symbol), kemampuan membaca (bermula dari bunyi atau suku kata tertentu), dan kemampuan menghitung. Dalam zaman ini juga berkembang masalah perbintangan, matematika, dan hukum. Pada zaman batu muda sudah ada kerajaan-kerajaan besar yang ikut andil dalam mengukir sejarah. Kerajaan itu adalah Mesir, Babylon, Sumeria, Niniveh, India , dan Cina. Karya-karya yang didapat dari zaman ini berupa batu Rosetta (Hieroglip), segitiga dengan unit 3, 4, 5 (segitiga siku-siku), nilai logam sebagai nilai tukar, perundangan yang ditulis, lukisan di dinding gua, tulisan Kanji (Pistographic Writing), dan zodiac.[11] c. Zaman Logam. Zaman ini berlangsung dari abad 20 SM sampai abad 6 SM. Pada zaman ini pemakaian logam sebagai peralatan sehari-hari, bahkan sebagai perhiasan, peralatan masak, atau bahkan peralatan perang. Pada zaman Logam didominasi oleh kerajaan Mesir. Tetapi kerajaan Cina dan Sumeria juga masih mempunyai peran. Pada masa ini karya-karya yang ada berupa didominasi dengan alat-alat yang terbuat dari besi dan perunggu. Seni membuat patung juga menjadi karya fenomenal pada masanya, bahkan sampai saat ini. Contohnya adalah karya-karya dari Mesir, seperti patung istri raja Fir’aun (Neferitti).[12] Menurut Soetriono dan SDRm Rita Hanafie, masa sejarah dimulai kurang lebih 15.000 sampai 600 tahun Sebelum Masehi. Pada masa ini pengetahuan manusia berkembang lebih maju. Mereka telah mengenal membaca, menulis, dan berhitung. Kebudayaan mereka pun mulai berkembang di berbagai tempat tertentu, yaitu Mesir di Afrika, Sumeria, Babilonia, Niniveh, dan Tiongkok di Asia, Maya dan Inca di Amerika Tengah. Mereka sudah bisa menghitung dan mengenal angka.[13] 2. Zaman Yunani Kuno Menurut Bertrand Russel, diantara semua sejarah, tak ada yang begitu mencengangkan atau begitu sulit diterangkan selain lahirnya peradaban di Yunani secara mendadak. Memang banyak unsur peradaban yang telah ada ribuan tahun di Mesir dan Mesopotamia. Namun unsur-unsur tertentu belum utuh sampai kemudian bangsa Yunanilah yang menyempurnakannya.[14] Zaman ini berlangsung dari abad 6 SM sampai dengan sekitar abad 6 M. Zaman ini menggunakan sikap an inquiring attitude (suatu sikap yang senang menyelidiki sesuatu secara kritis), dan tidak menerima pengalaman yang didasarkan pada sikap receptive attitude (sikap menerima segitu saja). Sehingga pada zaman ini filsafat tumbuh dengan subur. Yunani mencapai puncak kejayaannya atau zaman keemasannya.[15] Pada zaman ini banyak bermunculan ilmuwan terkemuka. Ada beberapa nama yang popular pada masa ini, yaitu : a. Thales (624-545 SM) dari Miletus. Kurang lebih enam ratus tahun sebelum Yesus terlahir, muncullah sosok pertama dari tridente Miletus yaitu Thales yang menggebrak cara berfikir mitologis masyarakat Yunani dalam menjelaskan segala sesuatu. Sebagai Saudagar-Filosof, Thales amat gemar melakukan muhibah. Ia bahkan pernah melakukan lawatan ke Mesir. Thales adalah filsuf pertama sebelum masa Socrates. Menurutnya zat utama yang menjadi dasar segala materi adalah air. Pada masanya, ia menjadi filsuf yang mempertanyakan isi dasar alam.[16] b. Pythagoras (580 SM–500 SM) Pythagoras lahir di Samos (daerah Ioni), tetapi kemudian berada di Kroton (Italia Selatan).[17] Ia adalah seorang matematikawan dan filsuf Yunani yang paling dikenal melalui teoremanya. Dikenal sebagai “Bapak Bilangan”, dan salah satu peninggalan Phytagoras yang terkenal adalah teorema Pythagoras, yang menyatakan bahwa kuadrat hipotenusa dari suatu segitiga siku-siku adalah sama dengan jumlah kuadrat dari kaki-kakinya (sisi-sisi siku-sikunya). Walaupun fakta di dalam teorema ini telah banyak diketahui sebelum lahirnya Pythagoras, namun teorema ini dikreditkan kepada Pythagoras karena ia yang pertama kali membuktikan pengamatan ini secara matematis. Selain itu, Pythagoras berhasil membuat lembaga pendidikan yang disebut Pythagoras Society. Selain itu, dalam ilmu ukur dan aritmatika ia berhasil menyumbang teori tentang bilangan, pembentukan benda, dan menemukan hubungan antara nada dengan panjang dawai. c. Socrates (469 SM-399 SM) Socrates lahir di Athena, dan merupakan generasi pertama dari tiga ahli filsafat besar dari Yunani, yaitu Socrates, Plato dan Aristoteles. Socrates adalah yang mengajar Plato, dan Plato pada gilirannya juga mengajar Aristoteles. sumbangsih Socrates yang terpenting bagi pemikiran Barat adalah metode penyelidikannya, yang dikenal sebagai metode elenchos, yang banyak diterapkan untuk menguji konsep moral yang pokok. Karena itu, Socrates dikenal sebagai bapak dan sumber etika atau filsafat moral, dan juga filsafat secara umum.[18] d. Plato (427 SM-347 SM) Ia adalah murid Socrates dan guru dari Aristoteles. Karyanya yang paling terkenal ialah Republik (Politeia) di mana ia menguraikan garis besar pandangannya pada keadaan “ideal”. Selain itu, ia juga menulis ‘Hukum’ dan banyak dialog di mana Socrates adalah peserta utama. Sumbangsih Plato yang terpenting tentu saja adalah ilmunya mengenai ide. Dunia fana ini tiada lain hanyalah refleksi atau bayangan daripada dunia ideal. Di dunia ideal semuanya sangat sempurna. e. Aristoteles (384 SM- 322 SM) Aristoteles adalah seorang filsuf Yunani, murid dari Plato dan guru dari Alexander yang Agung. Ia memberikan kontribusi di bidang Metafisika, Fisika, Etika, Politik, Ilmu Kedokteran, dan Ilmu Alam. Di bidang ilmu alam, ia merupakan orang pertama yang mengumpulkan dan mengklasifikasikan spesies-spesies biologi secara sistematis. Sementara itu, di bidang politik, Aristoteles percaya bahwa bentuk politik yang ideal adalah gabungan dari bentuk demokrasi dan monarki. Dari kontribusinya, yang paling penting adalah masalah logika dan Teologi (Metefisika). Logika Aristoteles adalah suatu sistem berpikir deduktif (deductive reasoning), yang bahkan sampai saat ini masih dianggap sebagai dasar dari setiap pelajaran tentang logika formal. Meskipun demikian, dalam penelitian ilmiahnya ia menyadari pula pentingnya observasi, eksperimen dan berpikir induktif (inductive thinking). Logika yang digunakan untuk menjelaskan cara menarik kesimpulan yang dikemukakan oleh Aristoteles didasarkan pada susunan pikir (syllogisme). Selain nama-nama diatas, masih ada filosof-filosof seperti Anaximander (610 SM-546 SM) dengan diktum falsafinya bahwa permulaan yang pertama, tidaklah bisa ditentukan (Apeiron), karena tidaklah memiliki sifat-sifat zat yang ada sekarang. Anaximenes yang hidup pada abad ke 6 SM., masih satu generasi dengan Anaximander, ia berpendapat bahwa zat yang awal ada adalah udara. Ia menganggap bahwa semuanya di alam semesta dirasuki dengan udara. Demokreitos (460-370 SM), ia mengembangkan teori mengenai atom sebagai dasar materi, sehingga ia dikenal sebagai “Bapak Atom Pertama”. Empedokles (484-424 SM) adalah seorang filsuf Yunani berpendapat bahwa materi terdiri atas empat unsur dasar yang ia sebut sebagai akar, yaitu air, tanah, udara, dan api. Selain itu, ia menambahkan satu unsur lagi yang ia sebut cinta (philia). Hal ini dilakukannya untuk menerangkan adanya keterikatan dari satu unsur ke unsur lainnya. Empedokles juga dikenal sebagai peletak dasar ilmu-ilmu fisika dan biologi pada abad 4 dan 3 SM. Dan juga Archimedes, (sekitar 287 SM-212 SM) ia adalah seorang ahli matematika, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur berbangsa Yunani. Archimedes, dianggap sebagai salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa, hal ini didasarkan pada temuannya berupa prinsip matematis tuas, sistem katrol (yang didemonstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja), dan ulir penak, yaitu rancangan model planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan konstelasi di langit. Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai  (phi) lebih mendekati dari ilmuan sebelumnya. Dari karya-karyanya yang bersifat eksperimental, ia kemudian dijuluki sebagai, “Bapak IPA Eksperimental”.[19] 3. Zaman Pertengahan Zaman ini masih berhubungan dengan zaman sebelumnya. Karena awal mula zaman ini pada abad 6 M sampai sekitar abad 14 M. Zaman ini disebut dengan zaman kegelapan (The Dark Ages). Zaman ini ditandai dengan tampilnya pada Theolog di lapangan ilmu pengetahuan. Sehingga para ilmuwan yang ada pada zaman ini hampir semua adalah para Theolog. Begitu pula dengan aktifitas keilmuan yang mereka lakukan harus berdasar atau mendukung kepada agama. Ataupun dengan kata lain aktivitas ilmiah terkait erat dengan aktivitas keagamaan. Pada zaman ini filsafat sering dikenal dengan sebagai Anchilla Theologiae (Pengabdi Agama).[20] Selain itu, yang menjadi ciri khas pada masa ini adalah dipakainya karya-karya Aristoteles dan Kitab Suci sebagai pegangan. Ketika Bangsa Eropa mangalami masa kegelapan, kebangkitan justru menjadi milik Islam. Hal ini dimulai dari munculnya Nabi Muhammad SAW pada abad ke-6 M, perluasan wilayah, pembinaan hukum serta penerjemahan filsafat Yunani, dan kemajuan ilmu pengetahuan Islam pada abad ke-7 M sampai abad ke-12 M. Pada masa ini Islam mandapatkan masa keemasannya (Golden Age). Selain itu, pada abad ini terjadi perkembangan kebudayaan di Asia Selatan dan Timur, seperti Ajaran Lao Tse (menjaga keharmonisan dengan alam) dan Confucius (konsep kode etik luhur mangatur akal sehat). Pada masa kegelapan ini ilmu pengetahuan di Eropa tidak berkembang. Karya ilmuwan yang masih menjadi pegangan hanya karya Aristoteles. Pada abad 12 M, yang diklaim sebagai awal mula zaman Renaissance telah muncul beberapa nama yang mempelopori di bidang ilmu dan eksperimen, yaitu: a) Roger Bacon (1214 M - 1294 M), juga dikenal dengan sebutan Doctor Mirabilis (guru yang sangat mengagumkan). Ia adalah seorang filsuf Inggris yang meletakkan penekanan pada empirisme, dan dikenal sebagai salah seorang pendukung awal metode ilmiah modern di dunia Barat. Teorinya menyatakan bahwa apa yang menjadi landasan awal dan ujian akhir dari semua ilmu pengetahuan adalah pengalaman, dan syarat mutlak untuk mengolah pengetahuan adalah dengan matematika. Sehingga ia dikenal sebagai pelopor empirisme b) Thomas Aquinas (1225 M -1274 M) adalah seorang filsuf dan ahli teologi ternama dari Italia. Ia terutama menjadi terkenal karena dapat membuat sintesis dari filsafat Aristoteles dan ajaran Gereja Kristen. Sintesisnya ini termuat dalam karya utamanya: Summa Theologiae (Ikhtisar Teologi). Selain itu, karya Theologis Thomas yang sangat terkenal adalah “Summa Contra Gentiles (Ikhtisar Melawan Orang-Orang Kafir)” c) Gerard van Cremona (1114 M -1187 M), adalah seorang penerjemah Arab karya ilmiah. Dia adalah salah satu orang paling penting di Toledo. Ia menerjemahkan sekitar 70 bahasa Arab dan karya-karya klasik Yunani ke dalam bahasa Latin termasuk karya Euclidius, Al-Farabi, Al-Farghani dan karya-karya lain. d) Giovanni Boccaccio (1313 M - 1375 M) adalah seorang Italia penulis dan penyair. Karya yang dihasilkan dalam periode ini meliputi Filostrato dan Teseida, Filocolo, sebuah versi prosa yang ada roman Prancis, dan La Caccia di Diana, sebuah puisi dalam daftar sajak oktaf neapolitan perempuan. Boccaccio terus bekerja, memproduksi Comedia delle ninfe fiorentine (juga dikenal sebagai Ameto) campuran prosa dan puisi, tahun 1341, menyelesaikan lima puluh canto puisi alegoris Amorosa visione di 1342 M, dan Fiammetta di 1343 M. Salah satu karya terakhirnya di Italia, satu-satunya karya penting lainnya adalah Corbacci.[21] Sepanjang Eropa mengalami masa kegelapan, di sebelah selatan Laut Tengah berkembang kerajaan bangsa Arab yang dipengaruhi dengan Islam. Dengan berkembangnya pengaruh Islam, maka semakin banyak pula tokoh-tokoh ilmuwan Islam yang berperan dalam perkembangan Ilmu. Dengan berkembanganya pengaruh islam, maka semakin banyak pula tokoh-tokoh ilmuwan yang berperan dalam perkembangan ilmu. Mereka adalah sebagai berikut : a. Al-Kindi (801 M-873 M), bisa dikatakan merupakan filsuf pertama yang lahir dari kalangan islam. Al-kindi menuliskan banyak karya dalam bidabg goemetri, astronomi, aritmatika, musik (yang dibangunya dari berbagai prinsip aritmatis), fisika, medis, psikologi, meteorology, dan politik. b. Al-Farābi (870 M-950 M) adalah seorang komentator filsafat Yunani yang sangat ulung di dunia islam. Kontribusinya terletak di berbagai bidang matematika, filosofi, pengobatan, bahkan musik. Al-farabi telah membuat berbagai buku tentang sosiologi dan sebuah buku penting dalam bidang musik, kitab al-Musiqa. Selain itu, karyanya yang paling terkenal adalah al-Madīnah al-Fadhīlah (kota atau Negara utama) yang membahas tentang pencapaian kebahagian melalui kehidupan politik dan hubungan antara razim yang paling baik menurut pemahaman dengan hukum Ilāhian Islam. c. Al-Khawārizmi (780 M-850 M), hasil pemikiran berdampak besar pada matematika, yang terangkum dalam buku pertamanyanya, al-Jabar, selain itu karyanya adalah al-Kitāb al-Mukhtasar fi Hisab Al-jabr Wa’al-Muqalaba (buku rangkuman untuk kulturasi dengan melengkapkan dan menyeimbangkan), kitab surat al-Ardh (Pemandanganan Bumi). Karyanya tersebut sampai sekarang masih tersimpan di Strassberg, Jerman. d. Ibnu Sina (980 M-1037 M) di kenal sebagai Avicenna di dunia barat. Ia adalah seorang filsuf, ilmuwan, dan juga dokter. Bagi banyak orang beliau adalah bapak pengobatan modern dan masih banyak lagi sebutan baginya yang berkaitan dengan karya-karyanya di bidang kedokteran. Karyanya merupakan rujukan di bidang kedokteran selama berabad-abad. e. Al-Ghazāli (1058 M-111 M) adalah seorang filsuf dan theolog muslim Persia, yang dikenal sebagai Algazel di dunia Barat. Karya beliau berupa kitab-kitab, antara lain kitab al-Munqidih min Adh-Dalāl, al-Risālah al-Quadsiyyah, dan Mizan al-Amāl. f. Ibnu Rusyd (1226 M – 1198 M), yang bahasa latin di sebut dengan Averroes, dan dia adalah filsuf dari spanyol (Andalusia). Karya-karya Ibnu Rusyd meliputi bidang filsafat, kedokteran dan fiqih dalam bentuk karangan, ulasan, essai, dan resume. Menurut Betrand Russell, Ibn Rushd lebih terkenal dalam filsafat Kristen daripada filsafat Islam. Dalam filsafat Islam dia sudah berakhir, dalam filsafat Kristen dia baru lahir. Pengaruhnya di Eropa sangat besar, bukan hanya terhadap para skolastik, tetapi juga pada sebagian besar pemikir-pemikir bebas non-profesional, yang menentang keabadian dan disebut Averroists. Di Kalangan filosof profesional, para pengagumnya pertama-tama adalah dari kalangan Franciscan dan di Universitas Paris. Rasionalisme Ibn Rushd inilah yang mengilhami orang Barat pada abad pertengahan dan mulai membangun kembali peradaban mereka yang sudah terpuruk berabad-abad lamanya yang terwujud dengan lahirnya zaman pencerahan atau renaisans.[22] g. Ibnu Khaldun (1332 M-1406 M), adalah seorang sejarawan muslim dari Tunisia dan sering disebut sebagai bapak pendiri ilmu historiografi, sosiologi dan ekunomi. Karyanya yang terkenal adalah Muqaddimah (pendahuluan). h. Jabir Ibnu Hayyan atau Gebert (721 M-815 M), dia adalah seorang tokoh Islam yang mempelajari dan mengembangkan ilmu kimia. i. Al-Razi (856 M-925 M), yang dikenal dengan nama Razes. Seorang dokter klinis ynag terbesar pada masa itu dan pernah mengadakan suatu penelitian al-Kimi atau lebih dikenal dengan sebutan ilmu kimia. Beliau mengarang Ensiklopedia ilmu kedokteran yang berjudul Contenens. j. Ibnu Haitam dikenal dalam kalangan cerdik pandai di barat, dengan nama Alhazen, Dia adalah seorang ilmuwan islam yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat. Ia banyak pula melakukan penyelidikan mengenai cahaya dan telah memberiakn ilham kepada ahli sains barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler dalam menciptakan mikroskop dan teleskop. k. Al–Battāni (850 M-929 M), memberikan kontribusi untuk astronomi dan matematika. Dalam astronomi, al–Battāni juga meningkatkan ketepatan pengukuran presesi sumbu bumi.[23] Selain dari daftar nama ilmuwan di atas, masih banyak lagi ilmuwan muslim yang lain. Dalam bidang fiqih ada Imam Hanāfi (699M-767 M), Imam Mālik (712 M-798 M), Imam Syafi’i (767 M-820 M) dan Imam Hanbali (780 M-855 M) yang besar dengan kitab masing-masing. Sementara dalam bidang sosial, terdapat nama Yaqut bin Abdullah al-Hamāwi (1179 M-1229 M) yang mengarang kitab Mu’jam al-Buldan (Kamus Negara). Ibnu Yunis, yang menggabungkan do¬kumen-dokumen penelitian yang dibuat 200 tahun sebelumnya dan menyiapkan¬nya untuk tabel astronomi Hakimite. Umar al-Khayyām, yang dikenal dengan karya kalender Jalali-nya yang sempurna dan dipakai di Persia un¬tuk penanggalan. Cendekiawan seperti Will Durant dan Fielding H. Garrison, kimiawan Muslim dianggap sebagai pendiri kimia. Abu Rayhan al-Biruni sebagai perintis indologi, geodesi dan antropologi. Sebagian bangsa di Asia juga mulai memperlihatkan perkembangan ilmu mereka. Dari Cina ada salah satu contoh terbaik akan Shen Kuo (1031 M - 1095 M), seorang ilmuwan dan negarawan yang pertama kali menggambarkan magnet-jarum kompas yang digunakan untuk navigasi, menemukan konsep utara sejati, perbaikan desain astronomi Gnomon, armillary bola, penglihatan tabung, dan clepsydra, dan menggambarkan penggunaan drydocks untuk memperbaiki perahu. Selain itu, Shen Kuo juga menyusun teori pembentukan tanah, atau geomorfologi. Ada juga Su Song (1020 M - 1101 M) juga seorang astronom yang menciptakan langit bintang atlas peta, menulis sebuah risalah farmasi dengan subyek terkait botani, zoologi, mineralogi, dan metalurgi, dan telah mendirikan besar astronomi clocktower di Kaifeng pada tahun 1088.[24] 4. Zaman Renaissance Zaman ini berlangsung pada awal abad 14 M sampai dengan abad 17 M. Renaissance sering diartikan denagn kebangkitan, peralihan, atau lahir kembali (rebirth), yaitu di lahirkan kembali sebagai manusia yang bebas untuk berpikir , dan jauh dari ajaran-ajaran agama. Tokoh-tokoh ilmuwan yang berpengaruh di masa ini ialah sebagai berikut : a. Nicolaus Capernicus (1473 M-1543 M), adalah seorang astronom, matematikawan, dan ekunom yang berkembangsaan Polandia. Ia mengembangkan Teori Heliosentris (Tata Surya berpusat di matahari). b. Galileo Galilei (1564 M-1642 M), adalah seorang astronom, filsuf, dan fisikawan Italia yang memiliki peran besar dalam revolusi ilmiah. Sumbangannya dalam keilmuan antara lain adalah penyempurnaan teleskop (dengan 32 x pembesaran) dan berbagai observasi astronomi. Dia adalah orang pertama yang melukiskan tata surya seperti yang kita kenal sekarang. c. Tycho Brahe (1546 M-1601 M), adalah seorang bangsawan Denmark yang terkenal sebagai astronom/astrolog dan alkimiawan. Tycho adalh astronom pengamat paling menonjol di zaman pra –teleskop. Akurasi pengamatannya pada posisi bintang dan planet tak tertandingi pada masa itu. d. Johannes Kepler (1571 M-1630 M), adalah astronom jerman, Matematikawan dan astrolog. Ia paling di kenal melalui hukum gerakan planetnya. Kepler juga ahli optic dan astronomi. Penjelasannya tentang pembiasan cahaya tertuang dalam buku Supplement To Witelo, Expounding The Optical Part Of Astronomy. Ia orang pertama yang menjelaskan cara kerja mata. e. Fancies Bacon (1561 M-1626 M), adalah seorang filsuf, negarawan dan penulis Inggris. Karya-karyanya antar lain membangun dan mempopulerkan motodologi induksi untuk penelitian ilmiah, sering kali disebut metode Baconian.[25] 5. Zaman modern Zaman ini sebenarnya sudah terintis mulai dari abad 15 M. Tetapi, indikator yang nyata terlihat jelas pada abad 17 M dan berlangsung hingga abad 20 M. Hal ini ditandai dengan ditandai dengan adanya penemuan-penemuan dalam bidang ilmiah.[26] Menurut Slamet Iman Sontoso, ada tiga sumber pokok yang menyebabkan berkembangnya ilmu pengetahuan di Eropa dengan pesat, yaitu hubungan antara kerajaan Islam di Semenanjung Liberia dengan negara Perancis, terjadinya Perang Salib dari tahun 1100-1300, dan jatuhnya Istambul ke tangan Turki pada tahun 1453.[27] Zaman ini sudah dimulai sejak abad 14 M. zaman ini juga dikenal sebagai masa rasionalisme yang tumbuh di zaman modern karena munculnya berbagai penemuan ilmu pengetahuan. Tokoh yang menjadi pioner pada masa ini adalah Rene Decrates, Isaac Newton, Charles Darwin, dan JJ. Thompson. Keterangan lebih lengkap sebagai berikut : a. Isaac Newton (1643 M-1727 M ), adalah seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, dan theolog. Dia di katakana sebagai “Bapak ilmu fisika klasik”. Karyanya yang berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica menjabarkan tentang hukum gravitasi dan tiga hukum gerak yang mendominasi pandangan sains mengenai alam semesta selama tiga abad ini. b. Rene Descartes (1596 M-1650 M), ia di kenal sebagai Renatus Cartesius, adalah seorang filsuf dan matematikawan Perancis. Descartes kadang di panggil “Penemu filsafat Modern” dan “Bapak matematika modern”. Pemikirannya yang menggunakan revolusi adalah semuanya tida ada yang pasti, kecuali kenyataan bahwa seseorang berfikir. c. Charles Robert Darwin 1809 M-1882 M) adalah seorang naturalis yang teori revolusionernya meletakkan landasan bagi teori evolusi modern dan prinsip garis keturunan yang sama (common Descent) dengan mengajukan seleksi alam sebagai mekanismenya. Teorinya yang paling menggemparkan adalah “Nenenk moyang manusia adalah kera”. d. Joseph John Thompson (1856 M-1940 M) adalah seorang ilmuan dengan penelitiannya yang membuahkan penemuan Elektron. Thompson mengungkapkan bahwa gas mampu mengantarkan listrik. Ia menjadi seorang perintis ilmu fisika nuklir. Dia juga menemukan sebuah metode untuk memisahkan jenis atom dan sinar molekul yang berbeda dengan menggunakan sinar positif.[28] Selain pioneer di atas masih banyak ilmuwan lain yang memegang peran dalam perkembangan ilmu. Diantaranya seperti Michael Faraday (1791 M -1867 M) yang mendapat julukan “Bapak Listrik“, karena berkat usahanya listrik menjadi teknologi yang banyak gunanya, dan Blaise Pascal (1623 M-1662 M) adalah seorang ahli matematika, fisika, dan agama filsuf. Karyanya berupa kontribusi penting pada pembangunan mekanis kalkulator. Kemudian dari perkembangan ilmu sosial, muncul nama Auguste Comte (1798 M-1857 M). Menurut Thoyibi, ia adalah tokoh yang mengusung “Filsafat Positivisme” dengan karyanya Cours De Philosophie Positive (Uraian tentang filsafat positivisme). Istilah dari “positif” ini sebagai sesuatu yang nyata, tepat, pasti, dan memberi manfaat.[29] 6. Zaman Kontemporer Zaman ini bermula dari abad 20 M dan masih berlangsung hingga saat ini. Zaman ini ditandai dengan adanya teknologi-teknologi canggih, dan spesialisasi ilmu-ilmu yang semakin tajam dan mendalam. Pada zaman ini bidang fisika menempati kedudukan paling tinggi dan banyak dibicarakan oleh para filsuf. Hal ini disebabkan karena fisika dipandang sebagai dasar ilmu pengetahuan yang subjek materinya mengandung unsur-unsur fundamental yang membentuk alam semesta. Sebagian besar aplikasi ilmu dan teknologi di abad 21 merupakan hasil penemuan mutakhir di abad 20. Pada zaman ini, ilmuwan yang menonjol dan banyak dibicarakan adalah fisikawan. Bidang fisika menjadi titik pusat perkembangan ilmu pada masa ini. Fisikawan yang paling terkenal pada abad ke-20 adalah Albert Einstein.[30] Ia lahir pada tanggal 14 Maret 1879 dan meninggal pada tanggal 18 April 1955 (umur 76 tahun). Alberth Einstein adalah seorang ilmuwan fisika. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan “pengabdiannya bagi Fisika Teoretis”. Karyanya yang lain berupa gerak Brownian, efek fotolistrik, dan rumus Einstein yang paling dikenal adalah E=mc². Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama “On the Motion-Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat-of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid“, mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairan yang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setelah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Dan juga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial. Pada zaman ini juga melihat integrasi fisika dan kimia, pada zaman ini disebut dengan “Sains Besar”. Linus Pauling (1953) mengarang sebuah buku yang berjudul The Nature of Chemical Bond menggunakan prinsip-prinsip mekanika kuantum. Kemudian, karya Pauling memuncak dalam pemodelan fisik DNA, “rahasia kehidupan”. Pada tahun ini juga James D. Watson, Francis Crick dan Rosalind Franklin menjelaskan struktur dasar DNA, bahan genetik untuk mengungkapkan kehidupan dalam segala bentuknya. Hal ini memicu rekayasa genetika yang dimulai tahun 1990 untuk memetakan seluruh manusia genom (dalam Human Genome Project) dan telah disebut-sebut sebagai berpotensi memiliki manfaat medis yang besar. Pada tahun yang sama, percobaan Miller-Urey dibuktikan dalam sebuah simulasi proses primordial, yang merupakan unsur dasar protein, sederhana asam amino, bisa dibangun sendiri dari molekul sederhana. Pada tahun 1925, Werner Heisenberg dan Erwin Schrödinger memformulasikan mekanika kuantum, yang menjelaskan teori kuantum sebelumnya. Kemudian ada juga pengamatan oleh Edwin Hubble pada tahun 1929 bahwa kecepatan di mana galaksi surut berkorelasi positif dengan jarak, mengarah pada pemahaman bahwa alam semesta mengembang, dan perumusan teori Big Bang oleh Georges Lemaitre. Pengembangan bom atom di era “Sains Besar” selanjutnya terjadi selama Perang Dunia II, yang mengarah ke aplikasi praktis dari radar dan pengembangan dan penggunaan bom atom. Meskipun proses itu dimulai dengan penemuan siklotron oleh Ernest O. Lawrence di tahun 1930-an. Di bidang Geologi yang paling fenomenal adalah teori “pergeseran benua” oleh Alfred Wegener. Teori “Lempeng Tektonik” itu sudah digagas pada tahun 1910-an, data dikumpulkan pada 1950 sampai 1960-an, kemudian diakui dan digunakan pada tahun 1970. Selain kimia dan fisika, teknologi komunikasi dan informasi berkembang pesat pada zaman ini. Sebut saja beberapa penemuan yang dilansir oleh nusantaranews.wordpress.com sebagai penemuan yang merubah warna dunia, yaitu: Listrik, Elektronika (transistor dan IC), Robotika (mesin produksi dan mesin pertanian), TV dan Radio, Teknologi Nuklir, Mesin Transportasi, Komputer, Internet, Pesawat Terbang, Telepon dan Seluler, Rekayasa Pertanian dan DNA, Perminyakan, Teknologi Luar Angkasa, AC dan Kulkas, Rekayasa Material, Teknologi Kesehatan (laser, IR, USG), Fiber Optic, dan Fotografi (kamera, video). Kini, penemuan terbaru di bidang Teknologi telah muncul kembali. sumber lain telah memberitakan penemuan “Memristor”. Ini merupakan penemuan Leon Chua, profesor teknik elektro dan ilmu komputer di University of California Berkeley. Keberhasilan itu menghidupkan kembali mimpi untuk bisa mengembangkan sistem-sistem elektronik dengan efisiensi energi yang jauh lebih tinggi daripada saat ini. Caranya, memori yang bisa mempertahankan informasi bahkan ketika power-nya mati, sehingga tidak perlu ada jeda waktu untuk komputer untuk boot up, misalnya, ketika dinyalakan kembali dari kondisi mati. Hal ini digambarkan seperti menyala-mematikan lampu listrik, ke depan komputer juga seperti itu (bisa dihidup-matikan dengan sangat mudah dan cepat).[31