Metode Ilmiah dan Ilmu Pengetahuan

 Oleh: M. Kanedi

Berawal Dari Rasa Ingin Tahu

Manusia adalah makhluk yang memiliki kapasitas mental paling tinggi dibanding makhluk hidup lainnya. Kapasitas mental yang tinggi itu menyebabkan manusia memiliki kemampuan menyerap, mengolah, dan memanfaatkan informasi untuk kepentingan hidupnya secara lebih baik dibandingkan dengan makhluk-makhluk lain. Menyadari betapa pentingnya informasi bagi kehidupan maka manusia cenderung memiliki sifat ingin tahu terhadap segala sesuatu (fenomena). Sayangnya, lama hidup seorang manusia terlalu singkat untuk menyaksikan dan merangkum semua fenomena di jagad raya ini, oleh sebab itu pertumbuhan pengetahuan seseorang atau masyarakat lebih lambat dibandingkan dengan rasa ingin tahunya.

Sains, Lingkungan, Teknologi dan Masyarakat

Sains  Dibalik Beragam Peraturan dan Perundang-undangan yang 

Berhubungan dengan Keselamatan Manusia

Oleh: M. Kanedi 

I. PENDAHULUAN

Setiap manusia memiliki tiga unsur yang membentuk kepribadiannya: kebutuhan individu, kesadaran diri, dan cara betindak. Kebutuhan individu manusia sebagai makhluk biologis terdiri dari kebutuhan organik dan kebutuhan psikologis. Kebutuhan organik manusia terdiri dari: makan dan minum (nutrisi), keseimbangan suhu (metabolisme), bernafas (respirasi), buang hajat (defekasi), istirahat dan tidur (restorasi),  seks (reproduksi).   Kebutuhan psikologis meliputi: bersantai (relaksasi), kemesraan dan cinta, kepuasan altruistic (berbakti), kepuasan ego, kehormatan, dan kebanggaan. Di samping kebutuhan-kebutuhan individu tersebut di dalam diri setiap manusia ada kesadaran diri akan: identitas diri sendiri (fisik dan psikis), hubungan sosial (keluarga dan masyarakat), lingkungan alam hayati (flora dan fauna) serta lingkungan non hayati (benda-benda dan gejala alam) (Koentjaraningrat, 1990).

Adanya kebutuhan indivdu dan kesadaran diri itu lalu memunculkan cara betindak. Masalahnya, gambaran setiap manusia terhadap dirinya, masyarakat, dan lingkungan alam sekitarnya bisa berbeda-beda, oleh sebab itu cara, teknik, atau metode untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan individu tadi menjadi beragam. Cara, teknik, dan metode bertindak seseorang kadangkala menghasilkan sesuatu yang membahayakan dirinya sendiri, berbenturan dengan kepentingan (merugikan) orang lain, atau mengancam lingkungan. Itulah sebabnya ketika harus hidup berkelompok (dua atau lebih individu) manusia membuat dan memberlakukan aturan-aturan agar dampak tindakan tersebut dapat dihilangkan atau diminimalkan.

Berdasarkan uraian diatas jelaslah bahwa pengetahuan, pengalaman, dan kemampuan prediksi manusialah yang melahirkan beragam aturan. Dalam konteks inilah sains (IPA) menjadi salah satu sumber inspirasi yang mendorong manusia merumuskan dan memberlakukan aturan-aturan. Sebutan aturan itu bermacam-macam bergantung pada ruang lingkup masalah yang dihadapi dan kepentingan yang dirasakan oleh kelompok manusia yang membuatnya, sehingga ada yang disebut etiket, kode etik, anggaran dasar-anggaran rumah tangga, konvensi, undang-undang dan lain sebagainya. Bentuk dan sifat aturan itu juga berbeda-beda, ada yang tertulis dan ada yang tidak tertulis; ada yang mengikat ada pula yang tidak mengikat.

Apa pun bentuk dan sifatnya, suatu aturan pastilah dibuat dengan alasan dan tujuan tertentu. Di dalam makalah ini disajikan contoh-contoh peraturan yang dibuat untuk keselamatan manusia yang didasarkan  pada dan/atau dapat dijelaskan dengan  fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori-teori sains.

II. PERATURAN-PERATURAN KESELAMATAN TRANSPORTASI

A. Lalu-Lintas dan Angkutan Jalan

Di Indonesia (saat ini)  masalah lalu-lintas dan angkutan jalan (LLAJ) dipayungi oleh UU Nomor 14 Tahun 1992. UU tersebut dilengkapi dengan berbagai Peraturan Pemerintah (PP) dan Keputusan Menteri untuk hal-hal yang bersifat teknis. Semua hal (prasarana, sarana, dan sumber daya manusia) diatur secara cermat di dalam “prangkat lunak” hukum tersebut. Di antara sekian banyak hal yang diatur tersebut, contoh yang akan dibahas di sini adalah: masalah kelengkapan kendaraan, batas beban,  dan manajemen awak kendaraan.

1.Kelengkapan Kendaraan

Salah satu kelengkapan kendaraan bermotor yang sangat penting adalah sistem lampu. Di antara lampu-lampu yang harus ada itu adalah lampu posisi, yaitu lampu yang berfungsi sebagai penanda di mana kendaraan berada. Lampu posisi ada yang dipasang di bagian depan (lampu posisi depan) dan ada yang  di belakang kendaraan (lampu posisi belakang). Lampu posisi depan berwarna putih yang belakang berwarna merah (tidak boleh dipasang sebaliknya).  Kedua macam lampu posisi itu harus terlihat pada malam hari saat cuaca cerah minimal dari jarak 300 meter, tetapi tidak boleh menyilaukan. Ketentuan lain, pemasangannya pada badan kendaraan tidak boleh melebihi ketinggian 125 cm dari atas permukaan jalan, apa pun jenis dan ukuran kenaraannya. Mengapa harus diatur seperti itu?

1) Masalah warna lampu

Cahaya merah adalah cahaya yang memiliki panjang gelombang paling besar diantara cahaya (sinar tampak). Gelombang cahaya merah memiliki kemampuan menembus medium paling baik (paling jauh)  sehingga lebih mudah (cepat) terlihat dibandingkan dengan berkas cahaya lainnya. Dengan karakteristik seperti itu maka cahaya merah cocok digunakan untuk isyarat yang membutuhkan reaksi cepat dari pengamatnya. Di taruh di bagian belakang kendaraan karena orang yang berkepentingan dengan isyarat tersebut adalah pengemudi kendaraan yang berada satu lajur (tepat di belakang) dengan kendaran tersebut. Karena berada pada lajur yang sama, maka kendaran yang berada di depan menjadi penghalang bagi kendaraan yang ada di belakangnya. Oleh sebab itu pengemudi kendaraan yang dibelakang harus mampu memberikan reaksi cepat ketika di depannnya ada kendaraan lain. Cahaya merah adalah cahaya paling tepat untuk itu.

2) Masalah ketinggian lampu

Saat mengemudi, arah pandangan mata pengemudi tertuju pada permukaan jalan yang ada di depannya. Cahaya terlalu tinggi bisa jadi akan berada di luar bidang pandang pengemudi yang seharusnya bereaksi terhadap cahaya tersebut. Selain itu,  indera penglihatan manusia lebih akurat menentukan arah dan ukuran relatif dibandingkan dengan jarak. Pada bidang horizontal, benda yang tertelak lebih tinggi seringkali kita persepsikan berada lebih jauh dari pada benda yang berada di posisi lebih rendah (apa lagi pada malam hari ketika latar belakang suatu objek tidak terlihat). Jelaslah bahwa, letak ketinggian lampu penting diatur sehingga kesalahan persepsi terhadap jarak cahaya (kendaraan) tidak terjadi.  

3) Masalah iluminasi lampu

Lampu posisi harus terlihat dari jarak minimal 300 meter. Mengapa minimal 300 meter? Syarat ini terkait hasil perhitungan waktu reaksi (reaction time) pengemudi dan kecepatan kendaraan. Waktu reaksi adalah waktu yang dibutuhkan seseorang untuk memberi reaksi terhadap suatu stimulus. Waktu reaksi terdiri dari Mental Processing Time (waktu pengolahan-mental) dan Movement Time (waktu pergerakan). Mental processing time (MPT) adalah waktu yang dibutuhkan untuk membuat keputusan tanggapan (respons) apa yang akan diberikan. Movement Time (MT) adalah waktu yang dibutuhkan untuk memindahkan  kaki dari pedal gas ke pedal rem. MPT normal (rata-rata) manusia adalah 1,3 detik, sedangkan MT rata-rata 0, 2 detik, total reaction time adalah 1,5 detik.

Untuk lebih jelasnya tentang reaction time ini, perhatikan contoh berikut. Sebuah kendaraan melaju dengan kecepatan 100 km/jam, ini sama dengan 22,7 meter/detik, tiba-tiba pengemudi melihat ada cahaya lampu di depan lajur kendaraannya sehingga si pengemudi bereaksi untuk mengerem kendaraannya. Sejak stimulus (cahaya lampu) diterima sampai kaki pengemudi menginjak rem dibutuhkan waktu 1,5 detik. Dalam waktu tersebut kendaraan sudah meluncur sejauh 1,5 detik  x 22,7 m/detik = 34,5 meter. Jarak ini disebut Reaction Distance (jarak reaksi).

Langsung berhentikah kendaraan tersebut? Belum. Masih butuh waktu lagi sampai kendaraan tersebut berhenti yaitu: Device Respons Time (waktu respons peralatan). Device Respons Time  (DRT) adalah waktu yang dibutuhkan alat untuk berfungsi sejak diberi perlakuan. Dalam kasus ini, waktu sejak pedal rem tersentuh kaki sampai rem tadi menghentikan putaran roda. DRT rem ini bekisar antara 0,3 detik.  Selama 0,3 detik kendaraan sudah bergerak lagi sejauh 0,3 detik x 22,7 m/detik = 6,8 meter. Jarak ini disebut Brake Engage Distance (jarak tanggap rem). Berhentikah kendaraan saat itu? Belum juga, masih ditentukan oleh Physical Force Distance (PFD) yang besarnya ditentukan oleh gaya dorong benda (kedaraan). PFD akan makin besar (jauh) bila permukaan jalan licin (karena hujan misalnya) atau permukaan ban sudah gundul. PFD ini bisa mencapai 40 meter.  

Dengan demikian kendaraan tersebut dapat benar-benar berhenti setelah menempuh: reaction distance + brake engage distance + physical force distance. Untuk contoh kasus di atas total jarak hentinya adalah: 34,5 meter + 6,8 meter + 40 meter = 80,3 meter. Bisa dibayangkan apa yang akan terjadi bila cahaya tadi baru terlihat pada jarak 50 meter, pastilah tabrakan tidak bisa dihindarkan. Dengan terlihatnya cahaya dari jarak 300 meter pengemudi mempiliki waktu cukup menghentikan kendaraan dengan aman. 

2.Masalah Batas Beban Maksimum

Peraturan-peraturan LLAJ juga mengatur batas-batas beban muatan kendaraan, tujuannya untuk melindungi jalan agar tidak mudah rusak. Setiap jenis dan golongan  kendaraan, khusunya angkutan barang, tidak boleh memuat beban melebihi daya angkut yang diperkenankan, meskipun kendaraannya berukuran kecil? Mengapa?

Besarnya tekanan roda pada jalan dipengaruhi oleh: luas tekanan permukaan ban, jumlah roda, jumlah sumbu. Makin luas tekanan permukaan, makin banyak roda, dan makin banyak sumbu,  makin berat beban yang dapat dimuat  kendaraan. Misalkan, ada dua buah kendaraan pengangkut barang yang satu pick up yang satu lagi truk. Keduanya melalui sebuah jalan aspal yang hanya mampu menahan tekanan beban sebesar 17 kg/cm². Bila tekanan lebih besar dari angka tersebut maka pelapis jalan akan pecah.

Kendaraan pick up memiliki 4 roda dengan berat kosong 800 kg. Bila luas permukaan sebuah roda yang menyetuh permukaan jalan (aspal) adalah 40 cm² maka total luas permukaan 4 roda adalah 120 cm². Tekanan yang diberikan mobil pick up dalam keadaan kosong adalah 800 kg/120cm² = 6,6 kg/cm². Andaikan kendaraan pick up tersebut hanya diperbolehkan mengangkut 1 ton beban, maka besar tekanan yang diberikan pada jalan bila pick up mengangkut muatan maksimum itu adalah (1.000 kg + 800 kg)/120 cm² ₌ 15 kg/cm². Karena tekanan yang timbul masih dibawah kapasitas maksimum beban jalan, maka pick up dengan 1 ton muatan itu tidak membahayakan jalan. Akan tetapi, bila pick up tersebut memuat beban mencapai 1,4 ton, maka tekanan yang diterima jalan adalah (1.400 kg + 800 kg)/120cm² ₌ 18,5 kg/cm². Tekanan sebesar itu sudah melampaui daya tahan permukaan jalan.

Bandingkan dengan sebuah truk 6 roda dengan luas permukaan setiap roda yang menyentuh jalan 100 cm², artinya luas total permukaan roda yang menekan jalan adalah 600 cm². Andaikan berat kosong truk itu adalah 3 ton dan beban maksimum yang diperbolehkan adalah 6 ton, maka dalam keadaan kosong truk tersebut hanya memberikan tekanan sebesar 3000 kg/600cm² =5kg/cm². Bila truk tersebut memuat beban maksimum sesuai dengan kapasitasnya maka tekanan pada jalan adalah (3.000 kg + 6.000 kg)/600cm² ₌ 15 kg/cm².

Jadi, meskipun berat total truk dan muatannya hampir 4 kali lebih besar daripada berat pick up dan muatannya, truk belum menghasilkan tekanan yang berpotensi merusak jalan. Sedangkan pick up, meskipun berat total kendaraan berserta muatan-lebihnya hanya 2.200 kg sudah cukup untuk menimbulkan kerusakan pada jalan. Truk memiliki ukuran roda yang lebih besar sehingga luas permukaan roda yang menyentuh jalan juga besar, karena itu tekanan yang diberikan pada jalan lebih kecil. Sebaliknya  pick up, ukuran rodanya lebih kecil sehingga luas permukaan roda yang menyentuh jalan juga kecil sehingga tekanan yang diberikan pada jalan menjadi besar.  Itulah alasan mengapa kendaraan pengangkut barang tidak diperbolehkan mengangkut beban melebihi ketentuan.

3. Masalah Manajemen Awak Kendaraan

Unsur lain yang tidak kalah penting yang diatur di dalam peraturan-peraturan LLAJ adalah ketentuan-ketentuan tentang awak kendaraan, terutama kendaraan yang dijadikan sarana angkutan penumpang umum (bus). Waktu kerja pengemudi dalam sehari adalah 8 jam. Pengemudi bus yang harus bekerja lebih dari 4 jam secara berturut-turut harus diberi waktu sedikitnya setengah jam. Bila waktu tempuh perjalanan bus melebihi 12 jam maka penguasah harus menyediakan pengemudi pengganti. Mengapa waktu kerja pengemudi ini perlu dan penting diatur? Tentunya demi keselamatan penumpang bus, masyarakat, dan pengemudi bus itu sendiri.

Kesegaran fisik manusia dipengaruhi kondisi fisiologis (faal) tubuh. Pada kondisi fisiologis tertentu kesegaran fisik akan meningkat atau menurun. Kondisi fisiologis itu ternyata mengalami perubahan siklik dalam sehari, karena itu disebut circadian rhythm. Mekanisme penentuan waktu secara internal yang berperan dalam penyesuaian aktivitas harian, bulanan, atau musiman  makhluk hidup (manusia) dinamakan biological clock (jam biologis). Biological clock sangat besar pengaruhnya pada proses dan keseimbangan kondisi fisiologis tubuh, diantaranya produksi hormone, suhu tubuh, dan tekanan darah (Lihat gambar).

Aktivitas harian yang tidak teratur, misalnya karena berubahnya durasi dan jadwal kerja,  dapat menyebabkan gangguan pada ritme  jam biologis tadi. Bila jam biologis terganggu maka orang (subjek) yang mengalaminya dapat mengalami:

•    Penurunan kondisi fisik, seperti: penat, lelah, kurang tenaga

•    Gangguan fisiologis, antara lain: gangguan fungsi jantung, hormon, dll.

•    Gangguan psikologis: gelisah, bingung, hingga halusinasi.

Penurunan kondisi atau gangguan-tersebut tentunya akan menurunkan kinerja pengemudi, yang pada akhirnya berisiko menimbulkan kecelakaan yang mengancam keselamatan orang banyak, lingkungan, dan diri si pengemudi sendiri.

Data kecelakaan lalu-lintas di jalan tol tahun 2006 menunjukkan 71% disebabkan oleh faktor pengemudi, 26% oleh faktor kendaraan, dan 3% oleh faktor lingkungan. Jadi faktor pengemudi adalah penyebab kecelakaan paling tinggi. Salah satu kondisi pengemudi yang paling banyak menyebabkan kecelakaan itu adalah kurang antisipasi. Kurang antisipasi dapat terjadi karena pengemudi mengalami kangguan fisik, fisiologis, dan psikologis. Itulah sebabnya, ketentuan tentang jam kerja pengemudi penting dipatuhi.

B. Transportasi Laut

Berbeda dengan transportasi darat, transportasi laut bergerak di lingkungan perairan, karena itu faktor penyebab dan bentuk kecelakaan serta sifat ancaman yang ditimbulkannya berbeda. Penyelamatan (evakuasi dan pertolongan) korban di darat relatif mudah dilakukan, tetapi di laut tantangan alam yang dihadapi jauh lebih banyak, kompleks, dan berisiko tinggi. Kondisi itulah yang menuntut komitment para operator moda transportasi laut untuk melaksanakan ketentuan-ketentuan: larangan, anjuran, perintah yang termuat di dalam undang-undang negara dan/atau konvensi internasional. 

Salah satu konvensi yang harus diketahui dan dipatuhi oleh para operator (nakhoda) alat tramsportasi laut adalah tentang jarak  dan kecepatan aman. Konvensi internasional sudah menetapkan tata-cara berlalu-lintas di perairan, diantaranya tentang kecepatan dan jarak aman terhadap objek-objek di perairan. Ketika seseorang menjalankan speed boat maka ia wajib menjaga jarak minimal:

Ø      30 meter dari segala macam benda di air bila melintas dengan kecepatan lebih dari 10 knots (18 km/jam);

Ø      60 meter dari orang yang sedang berada di air (berenang, menyelam, berski, atau berselancar);

Ø      100 meter dari kapal keruk atau tongkang saat melintas lebih dari 4 knots.

Salah satu contoh kasus kecelakaan laut yang terkait dengan jarak aman itu adalah kasus kecelakaan laut yang terjadi awal Maret lalu di Perairan Kalimantan.  Sebuah speed boat mogok diberitakan tenggelam karena tersedot oleh baling-baling kapal besar yang melintas di dekatnya. Bagaimana speed boat, yang nota bene bukanlah benda kecil bisa tersedot ke bawah lambung kapal oleh arus yang ditimbulkan putaran baling-baling?

Dalam dunia pelayaran sudah lama diketahui adanya fenomena yang disebut dengan hydrodynamic effect yang dapat menyebabkan kapal berbenturan atau bertabrakan dengan kapal lain. Hydrodynamic effect timbul ketika gesekan air pada haluan dan lambung kapal menghasilkan turbulensi. Turbulensi adalah gaya tekan air terhadap sisi lambung dan buritan kapal ketika kapal bergerak (Lihat gambar). Semakin besar ukuran kapal semakin besar pula hydrodynamic effect yang ditimbulkannya. Itulah sebabnya makin besar ukuran kapal, dan makin tinggi kecepatannya, makin besar gaya tarik kapal tersebut terhadap benda-benda lain yang di sekitar lintasannya.

Data-data kasus tabrakan  yang melibatkan kapal-kapal berukuran besar mengungkapkan, hal lain yang menjadi sebab tabrakan adalah salah satu atau kedua kapal kehilangan kesempatan untuk menghindar, karena jarak dan kecepatan keduanya sudah tidak memungkinkan untuk menghindar lagi. Sebagai gambaran, sebuah super-tanker berukuran panjang 300 meter dengan bobot 400 ribu ton, butuh waktu 14 menit dengan jarak 3 km untuk berhenti dari kecepatan penuh (18 knot = 30 km/jam), sedangkan  untuk berbelok 90^o dibutuhkan jarak 2 km (radius 1 km). Bila dua tanker yang saling berhadapan bergerak dengan kecepatan penuh maka bila keduanya ingin menghindari tabrakan dengan cara berhenti maka keduanya harus sudah “mengerem” ketika berada pada jarak lebih dari 6 km. Bila keduanya ingin menghindari tabrakan dengan cara berbelok (menghindar) maka keduanya harus sudah berbelok pada jarak lebih dari 2 km. Dapat dibayangkan bila salah satu atau kedua nakhoda tanker tersebut salah dalam memperhitungkan arah dan kecepatan kapal yang ada dihadapannya. Tingkat kesulitan pengendalian arah kapal ketika menghadapi situasi seperti itu akan semakin tinggi dengan semakin besar dan beratnya kapal.

 

C. Transportasi Udara

Keselamatan penerbangan menempati urutan tertinggi di dalam konvensi dan/atau perundangan transportasi udara. Selain standard operational procedure (SOP) ketat yang harus dilaksanakan oleh awak pesawat, ada pula larangan yang harus dipatuhi oleh penumpang. Misalnya, penumpang dilarang menghidupkan dan menggunakan segala macam peralatan elektronik yang menggunakan gelombang radio, HP contohnya. Gelombang radio dapat mengganggu komunikasi dan system navigasi penerbangan yang semuanya menggunakan gelombang radio.  Gangguan terhadap sistem komunikasi dan navigasi penerbangan dapat menimbulkan kecelakaan fatal.

Selain larangan ada pula anjuran yang tidak secara eksplisit dinyatakan, tetapi rutin dilakukan oleh awak kabin pesawat (pramugara/i), sehingga banyak pengguna (penumpang) pesawat yang tidak mengetahui kegunaannya. Contohnya, sebelum pesawat lepas landas awak pesawat biasa menawarkan/membagikan permen kepada para penumpang. Untuk apa? Pembagian permen itu adalah tawaran-anjuran kepada penumpang agar menggerakkan rahangnya dengan mengunyah permen tersebut.  Gerakan rahang berguna untuk menciptakan keseimbangan tekanan udara kabin dengan tekanan udara di dalam ruang telinga tengah yang berhubungan dengan tenggorokan oleh saluran Eustachian. Keseimbangan tekanan udara itu penting untuk mengurangi atau meniadakan symptom biotrauma ketika mengalami perubahan tekanan yang meliputi salah satu atau beberapa gejala berikut.

·   Rasa nyeri atau ketidaknyamanan pada kedua telinga;

·   Perasaan seakan-akan ada sesuatu yang menutupi telinga;

·   Kedua telinga terasa tertekan;

·   Pusing-pusing;

·   Hilang pendengaran (sementara);

·   Sensasi brisik di dalam telinga (berdengung dsb);

III. KONVENSI TENTANG BAHAN KIMIA BERBAHAYA

Indonesia adalah salah satu negara yang ikut meratifikasi Convention on the Prohibition of the Development, Production, Stockpiling, and Use of Chemical Weapons and on their Destructio (Konvensi tentang pelarangan pengembangan, produksi, penimbunan, dan penggunaan senjata kimia serta tentang pemusnahannya), melalui UU Nomor 6 Tahun 1998. Komitmen Indonesia terhadap konvensi itu kemudian dipertegas lagi dengan UU Nomor 9 Tahun 2008 Tentang Penggunaan Bahan Kimia dan Larangan Penggunaan Bahan Kimia sebagai Senjata Kimia. Sedikitnya ada 12 golongan bahan kimia yang diharamkan untuk dimiliki, diperjualbelikan, dan digunakan oleh setiap orang di negara yang meratifikasi konvensi tersebut karena sifatnya sangat beracun dan mematikan. Beberapa diantaranya adalah: Sarin, Soman, Tabun, VX, Sulfur mustard, Lewisites, Nitrogen mustard, Saxitoxin, dan Ricin.

Mengapa komunitas dunia memandang perlu ada pelarangan penggunan senjata kimia? Senjata kimia dapat mengenai semua makhluk yang berkarakter biologis serupa, tanpa pandang bulu. Tanaman, hewan liar, hewan ternak, anak-anak, dan orang-orang yang tidak berdosa dan tidak terkait dengan suatu peperangan dapat menjadi korban.  Karena itu dampak penggunaan senjata kimia sangat mengerikan. Bila tujuan perang adalah untuk meningkatkan martabat manusia melalui perebutan harga diri dan kekuasaan, maka penggunaan senjata kimia dalam peperangan justru mengingkarai tujuan tersebut.

Selain mengatur pelarangan produksi, penimbunan, dan penggunaan bahan kimia tertentu yang dapat digunakan untuk senjata kimia, konvensi juga mengatur tata cara pengemasan dan pengangkutan bahan-bahan kimia tertentu untuk keperluan industri yang karena sifatnya dapat membahayakan keselamatan manusia, harta benda,  dan lingkungan. Salah satu ketentuan yang harus ditaati adalah pemasangan plakat berupa simbol yang menunjukkan sifat bahan kimia bersangkutan pada kemasannya. Berdasarkan plakat itulah bahan tersebut harus mendapat perlakuan tertentu, bila perlakuan salah akibatnya bisa sangat fatal. Kasus kecelakaan KMP Levina I yang terbakar di Laut Jawa tanggal 22 Februari 2006 lalu, menurut keterangan sejumlah saksi korban, disebabkan oleh api yang berasal dari sebuah kendaraan yang diduga membawa bahan yang mudah terbakar. Jika bukan karena kecerobohan, besar kemungkinan bahwa operator kendaraan tidak tahu cara memperlakukan barang bawaannya agar tidak menimbulkan kecelakaan. Kemungkinan lain, boleh jadi si operator bahkan tidak mengetahui bahwa barang yang dibawanya tergolong bahan yang mudah terbakar.

Bahan yang berpotensi membahayakan dan perlu dipasangi plakat pada kemasan dan/atau kendaraan pengangkutnya meliputi bahan yang bersifat: explosive, flammable atau combustible, corrosive, toxic, dan radioactive (Lihat gambar plakat di bawah ini). Bahan explosive adalah bahan yang mudah menimbulkan ledakan bila terkena panas, guncangan, atau gesekan misalnya nitroglyserine, trinitrotoluene (TNT) dan bubuk mesiu. Bahan-bahan flammable adalah bahan (gas, cair atau padat) yang memiliki titik nyala kurang dari 100^oF (37,8^oC), sedangkan combustible adalah bahan-bahan yang memiliki titik nyala kurang dari 200^oF (93,3^oC).

Bahan toksik adalah bahan yang dapat menyebabkan keracunan bila terhirup, tertelan, atau terkena kulit.  Contoh bahan-bahan toksik adalah vinil klorida (chloroethylen),  logam-logam berat Hg (air raksa), kadmium (Cd), dan arsen. Adapun bahan radio atktif, adalah kelompok bahan yang dapat memancarkan radiasi yang membahayakan kesehatan, misalnya  ²⁰³Pb, ²³⁵U, dan ²³²Th.   Bahan korosif  adalah kelompok bahan yang dapat menyebabkan korosi (berkarat), khusunya pada logam, contohnya berbagai senyawa asam seperti cuka, asam klorida, dan asam sulfat.

IV. REGULASI TEMBAKAU (ROKOK)

Baru-baru ini di tanah air marak kontroversi tentang RUU Anti Tembakau. Ada yang pro tetapi juga ada yang kontra terhadap RUU tersebut. Perlukah masalah pemakaian tembakau atau perilaku merokok masyarakat diatur?

Mengingat banyak orang yang tidak suka merokok dan mereka berhak untuk dilindungi dari polusi asap tembakau para perokok maka RUU tersebut perlu.

Hasil-hasil penelitian menunjukkan kebiasaan merokok berkorelasi positif dengan angka serangan penyakit dan kematian akibat kanker, serangan jantung dan hipertensi, serta kehamilan. Berikut data-data statistik hasil temuan para peneliti.

Ø      Harapan hidup orang yang tidak perokok  lebih  rata-rata panjang 8,3 tahun;

Ø      Bronchitis kronis 4-25 kali lebih tinggi risikonya pada perokok daripada orang yang bukan perokok;

Ø      Kanker paru, merokok diketahui sebagai penyebab tertinggi;

Ø      Kanker mulut: perokok memiliki risiko terserang 3-10 kali lebih besar;

Ø      Penyakit jantung koroner: merokok memberi kontribusi paling besar;

Ø      Kehamilan: wanita yang merokok selama hamil memiliki risiko melahirkan anak mati saat lahir, berat lahir rendah, dan kerentanan terhadap penyakit lebih tinggi dubandingkan wanita tak merokok;

Ø      Kesembuhan tulang: perokok lebih sulit mengalami kesembuhan cedera tulang hingga 30% dibandingkan dengan orang bukan perokok. Fenomena ini diduga merokok dapat menurunkan kandungan vitamin C tubuh, dan hambatan pada suplai oksigen ke jaringan yang cedera. Kurang vitamin C dan oksigen menyebabkan terganggunya produksi serat kolagen yang merupakan komponen utama tulang.

Kandungan asap rokok yang sejauh ini diketahui dapat membahayakan kesehatan adalah gas karbon monoksida (CO) dan nikotin. Gas CO adalah gas yang tidak berwarna, tidak beraroma, dan tidak berasa tetapi sangat mematikan. Bahaya karena  CO adalah memiliki kemampuan tinggi untuk berikatan dengan  hemoglobin (Hb). Bila di dalam darah terdapat CO maka Hb lebih suka mengikat CO, akibatnya Oksigen (O₂) yang seharusnya diikat oleh Hb menjadi terabaikan. Kecenderungan Hb mengikat CO 200 kali lebih tinggi aripada dengan oksigen.  Akibatnya, suplai oksigen ke jaringan dan sel-sel tubuh menjadi berkurang. Kurangnya pasokan oksigen inilah yang bersifat fatal bagi tubuh.

Nikotin rokok yang masuk ke dalam darah dapat menyebabkan penggumpalan trombosit. Gumpalan trombosit itu dapat menghambat aliran darah, kondisi ini menybabkan menurunnya suplai darah ke jaringan. Selain itu, nikotin juga cenderung memacu produksi hormon adrenalin. Adrenalin tinggi memicu jantung bekerja lebih keras, tekanan darah meninggi, sehingga timbullah hipertensi.

V. MANAJEMEN LINGKUNGAN DAN TEORI PEMANASAN GLOBAL

Dewasa ini masyarakat sudah akrab dengan berbagai istilah-istilah seputar lingkungan seperti: efek rumah kaca, gas rumah kaca, dan pemanasan global  karena seringnya isu lingkungan dibahas di sekolah-sekolah, kampus-kampus, dan media massa.  Namun ketika ditanya: „apa arti semua istilah itu?“ banyak orang tidak bisa menjelaskannya dengan benar. 

Rumah kaca adalah bangunan yang atap dan dindingnya terbuat dari bahan kaca, bangunan ini biasa dibuat untuk tempat menanam tumbuhan percobaan agar mudah diatur suhu dan kelembaban udaranya. Di dalam rumah kaca radiasi infra merah tertahan sehingga memamnaskan udara di dalam rumah kaca tadi. Bumi kita diselimuti oleh udara yang kita sebut dengan lapisan atmosfer. Udara atmosfer tadi bertindak dan berfungsi layaknya kaca pada bangunan rumah kaca. Di bawah tutupan udara radiasi panas infra merah dari bumi terkurung di dalamnya, akibatnya suhu udara meningkat. Gejala meningkatnya suhu udara akibat terkurungnya panas itu disebut efek rumah kaca (green house effect).

Di atmosfer,  gas-gas yang bertindak dan berfungsi sebagai “kaca” pengurung bagi bumi iytu antara lain adalah CO_2, uap air (H₂O), metana, dan oksida nitrogen. Gas-gas itu, karena dapat menjadi penyerap panas yang menyebabkan naik suhu udara, disebut gas rumah kaca (greenhouse gas). Karena peningkatan panas itu terjadi di seluruh ruang atnmosfer bumi, maka gejala tersebut dinamakan pemanasan global (global warming).

Apa yang ditakutkan dari pemanasan global? Secara teoritis dapat menyebabkan perubahan dan kacaunya iklim dunia;  musnahnya  spesies-spesies makhluk hidup sehingga menurunkan keragaman hayati; serta mencairnya es di kutub-kutub bumi. Mencairnya es kutub itu dapat menyebabkan naiknya permukaan air laut dunia lalu menenggelamkan kota-kota pantai di seluruh dunia, Jakarta salah satunya.

VI. PENUTUP

Ketidaktahuan (ignorance), egoisme,  dan kepentingan sesaat seseorang atau sekelompok manusia seringkali menjadi penyebab munculnya tindakan yang merugikan dan mengancam keselamatan. Sebagian orang kadang lupa bahwa alam ini memiliki keterbatasan, karenanya tak mungkin mampu memenuhi hasrat manusia yang tak pernah mengenal batas kepuasan. Tidak sedikit orang yang lupa bahwa ketika ia menuntut haknya akan sesuatu di sana juga ada hak orang lain. Juga, tidak sedikit orang yang lupa bahwa manusia tidak bisa eksis tanpa keberadan makhluk lain. Kita makan dari makhluk lain, kita berlindung dari makhluk lain, dan kita juga berharap pada makhluk lain.  Karena banyak yang dilupakan dan diabaikan itulah maka muncul perbuatan-perbuatan melanggar hukum untuk memenuhi hasrat yang tak pernah kenal kata cukup itu. Akibat yang ditimbulkan oleh sikap dan tindakan yang ingin menang dan “enak“ sendiri sudah terbukti menjadi penyebab timbulnya konflik sosial, kerusakan lingkungan dan bencana. Itulah sebabnya, kesadaran lingkungan, kesadaran sosial, dan kesadaran spiritual masyarakat, khususnya masyarakat pendidikan, perlu terus ditanamkan dan dikembangkan. Undang-undang dibuat untuk dipahami, dihormati, dan dipatuhi karena berguna untuk diri sendiri, masyarakat, dan lingkungan.

 

DAFTAR BAHAN BACAAN

Nebel, BJ & Wright, RT. 1996. Environmental Science: The Way the World Works. 5^thEd. Prentice Hall. NJ.

Wardhana, W.A. 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan. Penerbit ANDI, Yogyakarta.

Anies. 2006. Waspada Ancaman Penyakit Tidak Menular. PT. Elex Media Komputindo, Jakarta

Undang-Undang RI Nomor 14 Tahun 1992 Tentang Lalu-lintas dan Angkutan Jalan. Visimedia, Jakarta.

Tunggal, S.H. 2008. Undang-Undang RI Nomor 9 Tahun  2008 Tentang Penggunaan Bahan Kimia dan Larangan Penggunaan Bahan Kimia sebagai Senjata Kimia. .Harvarindo, Jakarta.

Tunggal, S.H. 2008. Undang-Undang Pelayaran. Harvarindo, Jakarta

Carlson, N.R. 1977. Physiology of Behavior. Allyn and Nacon, Inc.  London

Shipman, J.T.& Wilson, J.D. 1990. Physical Science. .D.C Heath and Company, Lexington.

Uji-diri Pengetahuan Umum Bidang Sains

Beragam fakta, konsep, prinsip, hukum, dan teori-teori ilmiah yang  telah terbukukan dan kita pelajari di bangku sekolah suatu saat pasti dibutuhkan, antara lain ketika berhadapan dengan fenomena atau masalah  dalam kehidupan sehari-hari.

Seberapa luas pengetahuan umum yang anda punyai dalam bidang sains?  Soal-soal berikut dapat dijadikan alat ukurnya. 

A. Fenomena Dunia Tumbuhan

1. Biji kacang tanah yang biasa kita makan itu,  bagian dari umbi atau buah?
2. Bagaimana tumbuhan perambat menemukan dan melingkari pohon rambatannya?
3. Mengapa dalam pencangkokan tanaman kulit batang perlu dikelupas?
4. Tidak semua manggar (tandan) pada satu pohon kelapa berisi buah, mengapa?
5. Apa guna rambut pada buah jagung?
6. Mengapa salak tidak dapat berbuah jika hanya satu pohon yang tumbuh?
7. Bagaimana buah mangga yang tampak mulus bisa berisi ulat di dalamnya?
8. Benarkah arah tumbuh pepohonan dapat menunjukkan arah mata angin?
9. Benarkah keberadaan epifit pada pepohonan dapat dijadikan penunjuk arah mata angin?
10. Mengapa pohon kelapa di bibir pantai cenderung  tumbuh condong ke laut?
11. Mengapa pohon-pohon karet yang tumbuh di tepi perkebunan condong ke luar?
12. Mengapa menyadap getah karet harus dilakukan pada pagi buta?

  B. Fenomena Dunia Binatang

13.  Mengapa ikan lele atau ikan gabus mampu bertahan di darat lebih lama dibandingkan ikan mas, misalnya?

14.  Mengapa kelinci (dan beberapa spesies ) warna tubuhnya berubah seperti salju pada musim dingin?

15.  Apakah perilaku binatang bisa digunakan untuk memprediksi bencana alam?

16.  Benarkah lumba-lumba adalah hewan penolong bagi korban kecelakaan laut?

17.  Benarkah anjing laut atau berang-berang dalam sirkus bisa berhitung dan mengenali huruf?

18.  Mengapa kubangan/situ yang terisolasi dan kering saat kemarau, tetapi setelah musim hujan dipenuhi oleh ikan? Dari mana datangnya ikan-ikan tersebut?

19.  Apakah perilaku binatang dipengaruhi oleh susunan benda-benda langit (bintang dan planet)?

20.  Bagaimana pawang binatang menjinakkan hewan?

21.  Apakah pawang ular benar-benar kebal terhadap bisa ular?

22.  Dapatkah perilaku binatang dimanipulasi dengan hormone?

 

C. Fenomena Lingkungan Hidup

23. Mengapa lumpur sawah atau lumpur rawa berbau busuk?
24. Mengapa permukaan kolam (air tawar) kadang tampak bersih di pagi hari lalu terlihat seperti  dilapisi karpet di siang atau sore hari?
25. Bagaimana ikan di dalam keramba jaring apung di danau atau bendungan dapat mati secara mendadak dan masal?
26. Mengapa bangkai ikan mati bisa terapung di permukaan air?
27. Mengapa banyak negara menerapkan peraturan yang sangat ketat terhadap masuknya hewan dan tumbuhan dari negara lain?
28. Apa yang menyebabkan ledakan hama penyakit tanaman tertentu meledak pada tahun-tahun tertentu?
29. Bagaimana pencemaran bahan organik (bangkai hewan dan tumbuhan) dapat menyebabkan musnahnya spesies di perairan?
30. Bagimana logam berat dapat membahayakan kehidupan bila mencemari perairan/

 D. Fenomena Tubuh Manusia

31. Bagaimana kasus bayi kembar dempet dapat terjadi?
32. Mengapa wanita yang menopause dapat mengalami kerapuhan tulang?
33. Bagaimana cara menentukan golongan darah A,B, AB, atau O?
34. Bagaimana kehamilan bisa dideteksi melalui air seni?
35. Dapatkah jenis kelamin anak direncanakan sesuai keinginan?
36. Adakah hubungan siklus menstruasi dengan emosi dan perilaku wanita?
37. Bagaimana penyakit kanker terbentuk dan apa penyebabnya?
38. Bagaimana kolestreol dapat menyebabkan serangan jantung?
39. Mengapa lelaki yang dikebiri kehilangan gairah dan fungsi seksual, sementara yang divasektomi tidak?
40. Mengapa berkendara, naik kapal laut misalnya, bisa menimbulkan rasa pusing dan mual (mabuk)?
41. Mengapa sebelum pesawat lepas landas pramugari biasa menawarkan/membagikan permen kepada para penumpang?
42. Cairan infuse kadang diberikan untuk mengembalikan kadar air tubuh pasien yang mengalami dehidrasi, tetapi air murni tidak boleh digunakan sebagai cairan infuse. Mengapa?
43. Apa yang dimaksud dengan masuk angin? Apa penyebabnya?
44. Bagaimana narkotika mempengaruhi perilaku seseorang?
45. Apakah  manusia  juga berinteraksi dengan  sesamanya melalui feromon?
46. Apakah halusinasi itu, apa saja faktor yang dapat menyebabkannya?
47. Apakah hysteria itu, dapatkah ia menular?
48. Apakah yang dimaksud dengan penyakit infeksi? Kondisi apa saja yang dapat menyebabkan infeksi?

E. Makanan dan Obatan-obatan

49. Mengapa makanan dan obat memiliki batas kadaluarsa?
50. Mengapa pisang mentah menghasilkan warna biru sedangkan pisang masak tidak bila ditetesi yodium?
51. Mengapa gula dan garam dapat menjadi pengawet makanan?
52. Mengapa asap dapat  menjadi pengawet makanan?
53. Mengapa madu dan sirup dapat digunakan sebagai obat luka pendarahan dan luka bakar?
54. Bagaimana daun pepaya dapat melunakkan daging?
55. Mengapa bubuk kopi dapat digunakan sebagai masker anti bau?
56. Mengapa buah-buahan yang disimpan di kulkas cepat layu bila tidak dibungkus plastik?
57. Mengapa minuman ringan (soft drink) mengeluarkan “busa” saat kemasannya dibuka?
58. Mengapa di dalam kaleng kemasan biskuit diberi lapisan dan tumpukan guntingan kertas?
59. Bagaimana soda kue dapat membuat roti mengembang?
60. Mengapa formalin berbahaya bila digunakan sebagai poengawet makanan?
61. Mengapa berbagai zat pewarna sintetik berbabahya bila digunakan untuk pewarna makanan?
62. Mengapa pada kondisi tertentu ikan tongkol bisa beracun?

F. Teori-Teori  Fisika

63. Benarkah atom dikelilingi oleh lintasan (orbit-orbit) elektron? Bagaimana model tersebut dirumuskan?
64. Bagaimana para ahli dapat membuat mobel struktur dalaman bumi, sementara tidak ada alat yang dapat dikirim ke kedalaman perut dan inti bumi?
65. Bagaimana para ahli dapat menentukan kapan akan  terjadi gerhana (bulan atau matahari)?
66. Apa yang dimaksud dengan : “Big Bang” dan bagaimana teori itu dirumuskan?
67. Bagaimana para ahli astrofisika dapat mengetahui komposisi atmosfer planet-planet?
68. Bagaimana para ahli gempa menentukan lokasi titik pusat gempa?

G. Fenomena Alam

69. Mengapa asap api (api unggun,  bakaran sampah dan sebagainya) membumbung ke angkasa?
70. Mengapa matahari berwarna merah saat pagi atau sore hari?
71. Bagaimana fatamorgana bisa terbentuk?
72. Pernahkah anda mendengar “fenomena pulau hantu” sebagaimana banyak diceritakan oleh para pelaut dunia. Bagaimana febomena tersebut terjadi?
73. Orang berada di tempat sepi dan terpencil dapat mengalami fenomena mendengarsuara-suara gaib, seperti suara musik, suara klakson kendaraan yang mustahil ada di tempat tersebut. Apa penjelasan fisika terhadap fenomena itu?
74. Kita sudah biasa melihat kilat yang bertubi-tubi di kejauhan tetapi kita tidak mendengar bunyi guruhnya, mengapa?
75. Bagaimana arus di laut dapat terjadi?
76. Mengapa rambatan ombak selalu tegak lurus dengan garis pantai meskipun arah angin penyebab ombak tadi mungkin sejajar garis pantai?
77. Mengapa pola pasang susut air lut di bumi tidak sama antara satu kawasan dengan kawasan lain?
78. Mengapa gempa besar bawah laut ada yang menimbulkan tsunami ada yang tidak?
79. Bagaimana magma (lava pijar) bisa sampai ke permukaan bumi?
80. Mengapa fenomena El Nino dan La Nina dapat mempengaruhi iklim dunia?
81. Pernahkah anda mendengar istilah “jet stream” fenomena apakah itu, dan apa dampaknya?
82. Benarkah benua-benua di bumi ini bergerak sesuai dengan “Continental Drift Theory” ?

H. Teknologi dan masyarakat

83. Mengapa serbuk gergaji atau merang dapat digunakan untuk menyimpan balok es?
84. Mengapa penyelam membutuhkan masker atau goggle?
85. Mengapa penampang lintang besi jembatan, rel kereta api, atau tiang menara, berbentuk  “L”, “U” atau “H”?
86. Sebagian besar rumah tangga di kota dewasa ini sudah menggunakan strika otomatis, konsep fisika apa yang mendasari kerja alat otomatis tersebut?
87. Bagaimana kran otomatis pada bak air (bak mandi) bekerja?
88. Bagaimana saklar otomatis pompa air bekerja?
89. Bagaimana pintu otomatis di hotel atau mall membuka begitu ada orang berada di depan pintu?
90. Bagaimana cahaya dapat digunakan merekam gambar atau tulisan pada mesin fotokopi?
91. Bagaimana alat pemindai LASER yang digunakan kasir toko bekerja?
92. Mengapa tabung alat pemadam kebakaran berbeda-beda warnanya, ada yang merah dan ada yang biru?
93. Apakah medan listrik dan magnet dari jaringan listrik dan peralatan elektronik berpengaruh pada kesehatan?
94. Mengapa permukaan jalan di tikungan dibuat miring ke dalam?
95. Mengapa kendaraan pengangkut barang tidak boleh memuat beban melebihi daya angkut maksimum yang diizinkan?
96. Mengapa lampu-lampu kabut kendaraan berwarna kuning?
97. Mengapa ketika berjalan beriringan kendaraan tidak boleh terlalu dekat?
98. Dapatkah air laut dibuat menjadi air tawar, bagaimana caranya?
99. Bagaimana para ahli klimatologi meramalkan cuaca, hujan dan badai misalnya?

100.    Bagaimana alat penangkal petir bekerja?

101.    Mengapa alat penyelamat di laut seperti jaket pelampung dan pelampung kebanyakan berwarna jingga?

102.    Bagaimana oven microwave dapat memanaskan dan mematangkan bahan makanan?

103.    Bagaimana hujan dapat dibuat?

104.    Ketika menjadi Tuan Rumah Olimpiade 2008 Cina menggunakan teknologi untuk menangkal hujan. Bagaimana prinsip dasar teknologi tersebut?
105. Mengapa garis-garis di ujung jari tangan dapat dijadikan alat identifikasi jati diri?
106. Dewasa ini istilah Analisis DNA bukan sesuatu yang asing lagi, khususnya di dalam dunia hukum. Tahukah anda apa  itu DNA?

H. Model-model matematika

107.    Bagaimana ramalan atau prediksi pemenang pemilu dapat dilakukan melalui “quick count”?

108.    Bagaimana menentukan nilai (untung-rugi) dampak suatu kegiatan pembangunan terhadap kesejahteraan masyarakat di suatu daerah?

109.    Bagaimana  cara menentukan umur fosil menggunakan bahan radioactive?

110.    Apa saja syarat yang harus dipenuhi agar suatu model matematis memberikan hasil yang akurat?

Penelitian Ilmiah Siswa: Memahami Variabel Penelitian

 Oleh: M.Kanedi

Banyak siswa, terutama anggota Kelompok Ilmiah Remaja di sekolahnya, terobsesi untuk melakukan penelitian, baik dalam rangka berlatih menjadi peneliti atau untuk kepentingan Lomba Pennelitian Ilmiah Remaja atau Olimpiade Penelitian Siswa, tetapi selalu kandas akibat terbatasnya pengalaman dalam mengembangkan potensi inquiry dan wawasan metode ilmiah yang dimiliki. Berikut disajikan panduan ringkas tentang bagaimana kreativitas riset dibangun, dengan mengambil contoh bidang riset  zoologi.

Salah satu pendekatan riset yang paling banyak dilakukan adalah experiment (percobaan).  Ada 3 komponen utama percobaan: objek percobaan (hewan misalnya), ada perlakuan (disebut variabel bebas /independent)  dan akibat yang diamati/dapat diukur (disebut variabel tereikat/bergantung/dependent).

 Hewan Percobaan

Pada dasarnya semua hewan dapat dijadikan objek percobaan, hanya saja jenis percobaan harus disesuaikan dengan sifat, ukuran, dan tempat hidup hewan bersangkutan. Sifat, ukuran, dan tempat atau kebiasaan hidup hewan akan menentukan alat dan metode yang sesuai. Hewan air akan berbeda dengan hewan tanah, juga akan berbeda dengan hewan darat pada umumnya. Hewan yang berbeda jenis kelamin, umur, atau ukuran  tubuh juga akan berbeda responnya terhadap perlakuan. Hal yang juga tidak kalah pentingnya kondisi perilaku hewan percobaan, misalnya apakah sedang stress, birahi, atau sedang bunting, menyusui dan sebagainya.

Mengingat begitu banyak factor yang dapat mempengaruhi percobaan, maka perlakuan prapercobaan terhadap hewan penting menjadi perhatian. Hewan yang baru saja dibawa atau didatangkan dari tempat yang cukup jauh atau dari lingkungan yang berbeda dengan lingkungan tempat percobaan dilakukan tidak boleh langsung digunakan. Hewan tersebut harus dikondisikan terlebih dulu dengan kondisi lingkungan setempat. Langkah pengkondisian atau penyesuaian ini sering disebut dengan aklimatisasi.

Perlakuan (Variabel babas)

Perlakuan adalah segala sesuatu yang dapat diberikan atau dipaparkan pada hewan dalam percobaan. Dengan istilah lain, perlakuan dapat diartikan sebagai factor yang akan menjadi penyebab munculnya perubahan respons pada hewan percobaan.

Perlakuan fisika

Perlakuan fisika artinya memberikan atau menghadapkan hewan percobaan pada berbagai factor fisika berupa:

-          Thermal (suhu)

-          Cahaya

-          Kelembaban

-          Tekanan

-          Medan listrik

-          Gaya gravitasi

-          Medan magnet

-          Ablasi, penghilangan organ tubuh tertentu, misalnya pengebirian

Perlakuan kimia

Perlakuan kimia artinya memberikan atau menghadapkan hewan percobaan pada berbagai factor kimia berupa:

-          pH air

-          zat-zat terlarut atau tersuspensi dalam  air atau udara

-          bahan-bahan penimbul bau dan rasa

-          bahan-bahan beracun

-          Obat-obatan

-          Bahan-bahan ekstrak  tumbuhan

-          Oksigen, dan sejenisnya

Perlakuan biologis

Perlakuan biologi artinya memberikan atau menghadapkan hewan percobaan pada berbagai factor biologi. Faktor biologi ini sebenarnya sulit dibedakan secara tegas dari factor fisik dan kimia, tetapi karena perlakuan ini terkait langsung dengan penggunaan makhluk hidup atau bagian-bagian dari makhluk hidup maka  penggunaannya dapat disebut sebagai perlakuan biologi. Perlakuan biologi dapat berupa penggunaan:

-          Hewan predator

-          Hewan mangsa

-          Pasangan kawin

-          Feromon dan bagian-bagian tubuh hewan tertentu.

Akibat/Pengaruh (Variabel terikat)

Pengaruh adalah setiap karakter yang teramati, dapat diukur, ditakar,  atau dihitung yang timbul pada hewan percobaan sebagai akibat dari perlakuan.  Dalam dunia hewan parameter sebagai ukuran pengaruh perlakuan yang diberikan dapat berupa.

1. Parameter fisiologis

Parameter fisiologis adalah setiap perubahan yang teramati, terukur, dan terbilang yang terjadi pada hewan karena adanya perubahan proses fisiologis di dalam tubuh. Yang tergolong parameter fisiologis ini antara lain sebagai berikut.

-          Konsumsi oksigen, yaitu jumlah oksigen yang digunakan hewan per satuan waktu per satuan berat badan (misalnya: ml O₂/g /menit)

-          Suhu tubuh, dengan satuan suhu (^oC)

-          Kelahapan makan atau minum,  yaitu jumlah makanan atau cairan yang dikomnsumsi per satuan waktu per satuan berat badan (g/kg/hari)

-          Efisiensi pakan, persentase makanan yang berhasil dicerna oleh tubuh terhadap jumlah makanan yang dikonsumsi (ditelan)

-          Denyut jantung, yaitu banyaknya kontraksi atau detak jantung per satuan waktu  (denyut/menit)

-          Kuantitas sel-sel darah,  yaitu jumlah sel-sel darah (darah merah, darah putih) per satuan volume (sel/ml)

-          Kadar Hb (hemoglobin), jumlah Hb dalam gram per liter darah (g/l)

-          Tekanan darah, yaitu kekuatan daya tekan darah pada dinding pembuluh darah dalam mmHg

-          Hematokrit, yaitu proporsi antara bagian cairan (plasma) dengan bagian padat (komponen seluler) darah di dalam tabung anti beku.

-          Zat-zat terlarut darah, yaitu kadar berbagai zat yang terlarut di dalam cairan plasma darah yang meliputi berbagai senyawa: protein, asam amino, karbohidrat, lipid, asam organic, sampah metabolisme (urea, asam urat, creatin, bilirubin dll.), senyawa elektrolit (anion dan kation) dalam mg/l

-          Kadar hormone darah, yaitu kandungan hormone-hormon yang terlarut dalam plasma darah

-          Kondisi osmoregulasi, dapat diketahui dengan mengukur laju ekskresi cairan tubuh melalui kulit atau saluran ekskretori (ureter).

2. Parameter reproduksi

Yang dimaksud dengan parameter reproduksi adalah segala yang teramati, terukur, dan terhitung yang berkaitan dengan perkembangbiakan hewan.  Parameter reproduksi ini terutama ukuran-ukuran yang menggambarkan fertilitas hewan. Ukuran-ukuran fertilitas tersebut adalah sebagai berikut.

-          Kualitas gonad betina,  diameter atau berat ovarium.

-          Kualitas gonad jantan, jumlah spermatosit, ukuran dan berat testis, diameter tubulus seminiferus, dan lain-lain.

-          Jumlah telur per betina

-          Jumlah telur sehat dibandingkan dengan jumlah telur cacat

-          Jumlah sperma per liter semen per ekor jantan

-          Jumlah sperma sehat dibandingkan sperma yang cacat

-          Kualitas sperma: kecepatan gerak atau getar sel sperma

-          Jumlah telur terbuahi oleh sperma

-          Jumlah telur menetas per jumlah telur yang dihasilkan

-          Jumlah implantasi (biasanya untuk mamalia), yaitu banyaknya embrio yang tertanam pada dinding uterus

-          Jumlah anak hidup dari jumlah telur yang menetas atau dari jumlah anak yang dilahirkan

3. Parameter perkembangan

Paremeter perkembangan meliputi berbagai ukuran yang terkait dengan proses pertumbuhan dan perkembangan hewan, yaitu sebagai berikut.

-          Laju pertumbuhan, pertambahan berat atau ukuran tubuh atau bagian-bagian tubuh per satuan waktu.

-          Lama bunting, dalam hari

-          Laju organogenesis, yaitu jumlah atau ukuran organ yang terbentuk per satuan waktu

-          Perkembangan motorik, kemampuan bergerak atau menggerakkan bagian-bagian tubuh

-          Kelahiran premature, lahirnya anak sebelum waktunya

-          Kelahiran cacat (teratogenesis), ada atau tidaknya serta proporsi anak yang lahir cacat. Kelahiran cacat meliputi tidak terbentuknya organ tertentu, polidaktili, kulit kepala tidak menutup, atau berat lahir jauh dibawah normal, dan lain-lain.

4. Parameter genetis

Parameter genetic adalah berbagai ukuran yang dapat menggambarkan terjadinya penyipangan genetik pada hewan, misalnya kasus mutasi. Parameter genetic digunakan untuk mengetahui apakah suatu perlakuan atau suatu keadaan menyebabkan terjadinya mutasi pada hewan. Ini dapat dilakukan, misalnya, dengan melakukan pengamatan:

-          Uji kawin, jumlah keturunan yang mengalami penyimpangan sifat dari sifat-sifat induk yang umum.

-          Jumlah dan ukuran kromosom

-          Produk gen, biasanya macam dan kadar protein

-          Analisis molekul DNA, apakah mengalami perubahan ukuran panjang rantai

-          Munculnya sel-sel kanker

5. Parameter bioassay

Parameter bioassay merupakan ukuran-ukuran yang berkaitan dengan daya tahan hidup hewan terhadap tekanan. Ukuran ketahanan itu  dapat dibedakan ke dalam tingkatan lethal (mati) atau sublethal (tidak sampai mati). Parameter ini biasa digunakan untuk mengetahui pengaruh perlakuan berbahaya pada hewan. Beberapa satuan yang sering digunakan dalam bioassay adalah:

-          LC₅₀ (lethal concentration) yaitu konsentrasi suatu zat yang menyebabkan 50% hewan uji mati.

-          LD₅₀ (lethal dose) yaitu dosis suatu zat yang menyebabkan 50% hewan uji mati

-          LT₅₀ (lethal time) yaitu waktu yang diperlukan hingga 50% hewan uji mati

f.       Parameter ekologis

Parameter ekologis digunakan untuk mengetahui keadaan populasi suatu spesies di suatu ekosistem atau habitat sebelum atau sesudah suatu peristiwa (perlakuan artificial) atau alamiah. Yang dimaksud persitiwa artificial misalnya percobaan penggunakan senyawa herbisida di lahan pertanian sehingga kondisi fisik lahan berubah. Peristiwa alamiah misalnya letusan gunung berapi dan kebakaran hutan. Besaran yang dapat digunakan misalnya:

-  Populasi, yaitu jumlah individu yang teradapt di suatu kawasan

-  Kerapatan, yaitu jumlah individu per satuan luas atau volume ruang

-  Daya dukung lingkungan, yaitu besar populasi yang dapat dihidupi oleh  

   sumber daya yang ada (ruang dan sumber daya makanan).

-          Indeks keragaman, misalnya indeks Shanon-Wiener.

7. Parameter perilaku

Perilaku adalah setiap respons hewan terhadap stimulus. Dengan bahasa yang yang sederhana perilaku adalah apa-apa yang dilakukan oleh hewan.  Parameter perilaku adalah segala ukuran yang terkait dengan aktivitas hewan. Macam parameter perilaku bermacam-macam bergantung pada macam perilaku yang ingin diamati, misalnya.

i. Parameter ingestive behavior

Ingestive behavior adalah segala macam aktivitas hewan yang berkaitan dengan upaya untuk memenuhi  kebutuhan akan makanan, karena itu kuantifikasinya dapat menggunakan satuan:

-          Frekuensi mencari atau menangkap mangsa dalam sehari.

-          Durasi (lamanya waktu) yang dibutuhkan untuk aktivitas makan dalam sehari

-          Waktu aktif mencari makan, apakah pagi, siang, sore, atau malam hari.

ii. Parameter explorative behavior

Explorative behavior adalah perilaku yang muncul karena adanya dorongan untuk mengetahui keadaan lingkungan, dengan menjelajahi tempat-tempat yang masih asing, yang baru dihadapi, ukurannya dapat berupa:

-          Total waktu yang dihabiskan untuk eksplorasi dalam sehari.

-          Jarak total jelajah dalam setiap eksplorasi

-          Persentase hewan uji yang mampu melakukan eksplorasi

iii. Parameter kinetic behavior

Kinetic (gerak) behavior adalah perilaku yang muncul dalam bentuk gerakan-gerakan yang bertujuan untuk melatih otot-otot tubuh agar selalu aktif. Berlari, berjalan, melompat, atau meregangkan tubuh (stretching). Parameternya hampir sama dengan parameter eksplorasi yaitu:

-  Macam gerak kinentik yang muncul.

- Jumlah gerak (frekuensi) per satuan waktu.

- Kecepatan gerak pindah, jarak per satuan waktu

iv. Parameter eliminative behavior

Eliminative behavior adalah segala aktivitas yang dilakukan hewan yang tujuannya untuk menjaga kebersihan tubuh dan lingkungannya,  misalnya dalam defekasi (berak) dan urinasi (kencing). Kucing, misalnya jika akan berak dia menggali tanah untuk mengubur kotorannya. Termasuk juga dalam perilaku eliminatif adalah: preening (menyelisik bulu pada burung) dan grooming (membersihkan diri pada mamalia, dengan mernjilat atau menggaruk bagian tubuh yang kotor). Parameternya dapat berupa:

-          Persentase hewan uji yang mampu melakukan aktivitas eliminative normal.

-          Frekuensi dan durasi aktivitas: preening atau groming dalam sehari.

v. Parameter territorial behavior

Segala tindakan hewan yang berhubungan dengan upaya untuk memperoleh dan mempertahankan wilayah ruang kekuasaan individual atau kelompok. Paremeternya meliputi:

- Ada (+) atau tidak(-) upaya mempertahankan daerah kekuasaan

- Jarak minimum (dalam cm atau meter) yang dipertahankan

vi. Parameter associative behavior

Perilaku  yang terkait dengan atau untuk kepentingan  hubungan (interaksi) sosial antar individu.  Perilaku asosiatif muncul dalam bentuk kontak visual (saling pandang), kontak auditori (suara), perilaku mengelompok, dan dominansi sosial.

Parameter yang dapat digunakan misalnya:

-          Daya tanggap (persen individu atau persen respons yang muncul) terhadap kehadiran anggota kelompok.

-          Tingkat kepedulian induk terhadap anak (misalnya, frekuensi dan durasi menyusui  atau memberi makan anak).

-          Kepedulian terhadap kelompok (persentase waktu memisahkan diri dari kelompok)

-          Masih ada (+) atau hilangnya (-) hirarki social (urutan patuk) di dalam kelompok.

 

vii. Parameter orientasi

Orentasi adalah kemampuan hewan mengatur keseimbangan dan arah tubuh. Contoh, hewan apapun jika  kondisinya normal, apabila dijatuhkan dari ketinggian tertentu dengan berbagai posisi awal yang berbeda, ketika tiba di tanah atau lantai maka kakinyalah yang akan dulu menyentuh tanah. Kebanyakan hewan jika ditaruh di bidang miring maka dia akan segera mengarahkan bagian depan tubuhnya ke atas. Kebanyakan ikan jika ditaruh dalam air yang berarus, maka kepalanya cenderung menghadap ke arah datangnya (hulu) arus. Ukuran yang dapat digunakan adalah:

-          Ada (+) atau tidak (-) kemampuan orientasi pada hewan uji

-          Persentase hewan uji yang menunjukkan orientasi yang tepat (normal).

viii. Parameter navigasi

Navigasi adalah kemampuan hewan menentukan arah tujuan perjalanan. Perlakuan tertentu dapat menyebabkan hewan hilang kemampuannya dalam menentukan arah yang tepat. Parameternya yang dapat digunakan adalah:

-          Waktu yang dibutuhkan hewan uji untuk sampai ke tempat tujuan.

-          Persentase hewan uji yang berhasil tiba di tempat tujuan.

ix. Parameter reproduktif behavior

Perilaku yang terkait dengan upaya memperbanyak, melindungi dan melestarikan keturunan. Perilaku ini luas cakupannya karena mencakup perilaku kawin (mating) yang rangkaiannya meliputi: percumbuan (courtship), kopulasi, atau memijah (pada ikan). Parental care yang meliputi membangun sarang, mengerami telur, memberi makan anak adalah bagian dari prilaku reproduktif ini.  Contoh parameter yang dapat digunakan misalnya:

-          Latensi cumbu: waktu sejak hewan uji dipertemukan dengan lawan jenisnya hingga terjadi percumbuan pertama.

-          Durasi cumbu, lama percumbuan sampai terjadi kopulasi pertama

-          Latensi kopulasi (ini berlaku jika aktivitas percumbuan pada hewan tersebut sulit atau tidak dapat dilakukan), yaitu waktu sejak hewan uji dipertemukan dengan lawan jenisnya hingga terjadi kopulasi pertama.

-          Frekuensi kopulasi, yaitu banyaknya kopulasi dalam waktu tertentu.  

x. Parameter agonistic behavior

Agonistic behavior adalah perilaku yang terkait dengan persaingan, perseteruan, atau perkelahian. Umumnya, perilaku ini terjadi pada hewan jantan. Parameter yang lazim digunakan adalah parameter agresivitas dalam uji tarung yaitu:

-          Latensi serangan, yaitu lamanya waktu sejak hewan uji dipertemukan dengan lawannya hingga terjadi serangan pertama.

-          Frekuensi serangan, yaitu banyaknya usaha penyerangan yang dilakukan per satuan waktu.

-          Inisiatif serangan, yaitu persen hewan uji yang memulai serangan.

-          Persen dominansi, persen hewan uji yang berhasil memenangkan pertarungan.

Catatan Penting bagi Calon Peneliti

Ada beberapa kelemahan atau kesalahan mendasar yang kerap dilakukan peneliti pemula dalam merancang, melaksanakan, dan menyajikan hasil penelitian, yaitu dalam: merumuskan hipotesis, menetapkan tujuan, menyajikan data, dan menarik kesimpulan. 

a.      Merumuskan hipotesis

Hipotesis pada dasarnya adalah kesimpulan sementara terhadap suatu fenomena atau permasalahan.

Kesalahan umum:

-          Menganggap bahwa semua dugaan atau perkiraan adalah hipotesis

-          Menganggap semua penelitian memerlukan hipotesis

Contoh kesalahan

·         Judul Penelitian: Uji ekstrak daun jambu biji terhadap fertilitas mencit jantan

·         Hipotesis           : Ada pengaruh ekstrak daun jambu biji pada fertilitas mencit

                                  jantan.

Komentar               : Kalimat yang diklaim sebagai hipotesis di atas sama sekali bukan hipotesis
                                  karena:

-          Tidak spesifik menyebut apa pengaruh yang dimaksudkan oleh pernyataan tersebut.

-          Belum jelas apa yang mendasari dugaan yang disebut hipotesis tersebut, tanpa landasan yang jelas suatu pernyataan hanyalah bersifat dugaan.

Yang baik

-          Hipotesis itu harus dengan tegas menyebut apa pengaruh ekstrak jambu biji: apakah meningkatkan atau menurunkan fertilitas mencit.

-          Hipotesis itu harus didasarkan pada informasi yang valid. Misalnya: karena diketahui bahwa daun jambu biji mengandung inhibitor hormon testosteron, sementara testosteron adalah penentu fertilitas hewan jantan, maka adalah tepat jika kita berkesimpulan (sementara) bahwa ekstrak daun jambu biji dapat menurunkan fertilitas mencit jantan.

b.      Tujuan Penelitian

Hakikatnya, tujun penelitian adalah rencana ukuran-ukuran yang dapat dijadikan dasar untuk menolak atau menerima hipotesis. Tujuan penelitian bukanlah segala harapan yang ada di benak peneliti, melainkan sesuatu yang terbatas dan terukur.

Kesalahan umum:

-          Tidak dapat membedakan manfaat penelitian dengan tujuan penelitian

-          Tujuan yang ditetapkan tidak memiliki ukuran yang jelas

-          Tujuan tidak relevan dengan judul penelitian

Contoh kesalahan:     

            Judul penelitian: Pengaruh medan magnet terhadap pertumbuhan ayam.

            Tujuan               : Untuk mengetahui pengaruh medan magnet terhadap makhluk

                 hidup.

           

            Komentar

-          Tujuan penelitian lebih luas daripada topic penelitian

-          Tujuan tidak menggambarkan dengan jelas parameter yang dapat diukur

dalam penelitian tersebut

            Yang baik

-          Tujuan haruslah dibatasi pada lingkup topik penelitian, jika topiknya terbatas pada aspek pertumbuhan, maka tujuan yang dirumuskan haruslah memuat parameter pertumbuhan yang dapat diukur.

-          Parameter pertumbuhan itu misalnya: pertambahan ukuran organ tubuh atau pertambahan berat badan ayam yang dijadikan objek penelitian.

c.       Penyajian data

Kesalahan umum yang sering dilakukan dalam penyajian data adalah:

-          Tidak dapat membedakan mana data yang penting untuk ditampilkan sebagai objek pembahasan dengan data yang cukup dilampirkan saja.

-          Pemilihan teknik penyajian data, apakah dengan tabel, histogram atau kurva  yang kurang tepat.

-          Penempatan variable penelitian pada sumbu kurva yang tidak tepat

Saran

-          Jika data akan ditampilkan dengan gambar: kurva, histogram, atau pie chart, maka gambar itulah yang harus ditampilkan dalam bagian hasil dan pembahasan. Data mentahnya yang dalam bentuk table, jika memang diperlukan, cukup dilampirkan saja.

-          Penyajian data dalam bentuk gambar relative lebih mudah dibaca dibandingkan dengan data dalam table. Dengan kurva pembaca lebih mudah menarik kesimpulan, sedangkan dengan table pembaca dipaksa sibuk menngamati angka satu per satu.

-          Jika menggunakan kurva atau histogram maka variable bebas, yaitu variable yang dapat diatur sesuai dengan keinginan peneliti,  sebaiknya ditempatkan pada sumbu X. Misalnya kita meneliti pengaruh suhu terhadap kecepatan reaksi suatu zat, maka variable suhu kita taruh di sumbu X dan vatiabel kecepatan reaksi kita taruh di sumbu Y.

-          Satu sumbu kurva atau histogram sebaiknya hanya memuat satu variable, jika terpaksa lebih dari satu variable, maka satuan atau besaran variable tadi rauslah sama. 

d.      Menarik Kesimpulan

Hakikat

-          Kesimpulan adalah jawaban terhadap tujuan penelitian, yang secara umum berisi penerimaan atau penolakan terhadap hipotesis.

-          Kesimpulan adalah generalisasi (pernyataan umum) terhadap data atau fakta yang ditemukan dalam penelitian.

Keasalahan Umum:

-          Kesimpulan tidak relevan dengan topik penelitian

-          Kesimpulan tidak sesuai dengan tujuan

-          Kesimpulan hanya berisi ulangan data, bukan generalisasi data

Contoh kesalahan

·         Judul Penelitian: Uji ekstrak daun jambu biji terhadap fertilitas mencit jantan

·         Hipotesis           : Ekstrak daun jambu biji dapat menurunkan fertilitas mencit jantan

·         Tujuan               : Untuk mengetahui pengaruh pemberian ekstrak daun jambu biji terhadap kadar sperma dan jumlah anak mencit jantan.               

·         Parameter yang diukur: kadar sperma dan jumlah anak hasil perkawinan mencit uji dengan betina normal

·         Hasil : kandungan sperma mencit uji relative sama dengan mencit control, tetapi jumlah anak yang dihasilkan mencit uji nyata lebih sedikit dibandingkan mencit kontrol

·         Kesimpulan:

-          Ekstrak daun jambu biji tidak berpengaruh nyata terhadap kadar sperma tetapi efektif menurunkan jumlah anak mencit uji.

-          Ekstrak daun jambu biji mengandung senyawa aktif anti fertilitas

-          Daun tanaman jambu biji dapat digunakan untuk bahan kontrasepsi pria.

Komentar

-          Kesimpulan pada poin pertama, bukan generalisasi melainkan hanya pernyataan atau deskripsi ulang data atau hasil penelitian.

-          Kesimpulan kedua terlalu jauh, sebab parameter yang digunakan tidak sampai pada analisis kandungan ekstrak.

-          Kesimpulan ketiga bukanlah kesimpulan penelitian tetapi harapan peneliti terhadap manfaat ekstrak daun jambu biji.

Kesimpulan yang tepat

 “Ekstrak daun jambu biji dapat menurunkan fertilitas mencit jantan”