Diposting Selasa, 13 Maret 2012 jam 11:20 am oleh Evy Siscawati

Filsafat Sains: Ekologi, dapatkah ia Bermetamorfosis?

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Selasa, 13 Maret 2012 -


Di waktu SD, kita belajar kalau mahluk hidup tertentu menjalani metamorfosis. Kupu-kupu asalnya dari telur yang menetas mejadi ulat dan bertapa sebagai kepompong, barulah ia menjadi sang kupu-kupu. Begitu juga, katak awalnya adalah telur yang menetas menjadi kecebong. Sejumlah serangga lainnya juga melalui tahap metamorfosis walaupun tidak sedramatis kupu-kupu dan kecebong. Nyamuk misalnya, datang dari metamorfosis jentik. Ini sangat eksak. Tidak ada kejadian dimana telur kupu-kupu langsung menjadi kupu-kupu. Model metamorfosis merupakan model yang pasti, dan kita mempelajarinya di SD. Telah muncul mungkin di benak kita saat itu kalau model-model kehidupan yang kita pelajari di buku paket adalah model-model eksak, model-model yang pasti benar sesuai kenyataan.

Walau begitu, kenyataannya cukup berbeda ketika kita belajar tentang rantai makanan. Kita masih ingat modelnya. Padi dimakan tikus, tikus dimakan ular, ular dimakan elang, dan akhirnya elang dimakan mikroba. Ada juga rantai tertutup, mikroba dimakan jagung, jagung dimakan tikus, tikus dimakan kucing, dan kucing dimakan mikroba. Pertanyaannya apakah rantai makanan ini eksak?

sumber : http://blog.uad.ac.id/rimamutiara/2011/12/11/rantai-makanan/

Tentu tidak. Tikus belum tentu dimakan ular, ia bisa saja mati karena rodentisida.  Kucing bisa saja mati karena ditabrak motor. Parasit bisa memakan seluruh isi rantai makanan (kutu padi, kutu tikus, kutu kucing, kutu ayam). Rantai makanan ini malahan sangat tidak eksak karena banyak sekali kemungkinan rantai ini dilanggar. Tentu saja, para pendidik sains punya cara untuk mengatasi ini, mereka memperkenalkan jaring-jaring makanan. Tetapi jaring-jaring makanan tetap saja terlalu kompleks untuk memfasilitasi seluruh kemungkinan yang ada. Mau seberapa jaring makanan yang ingin kita buat agar jaring tersebut eksak?

Masalah eksak atau kepastian merupakan sebuah tujuan ideal dari sains. Sains berjuang untuk itu, mengejar kepastian. Ilmuan bergembira ketika mereka berhasil memodelkan metamorfosis dengan tingkat kepastian bolehlah dikatakan 100%. Rantai makanan, walau begitu, merupakan cacat sains, karena tidak mencapai tahta eksakta tersebut.

Masalah ambiguitas sebenarnya merupakan masalah akut dalam ekologi. Para filsuf sains telah lama mengkritik bagaimana ekologi terus berjalan di tempat dengan segala ambiguitasnya. Wajar saja, ekologi bicara mengenai interaksi antara mahluk hidup dan lingkungannya. Antara komponen biotik dan abiotik. Sebuah ekosistem hanya dapat didekati. Tidak beranilah seorang ahli ekologi bicara kalau model ekosistem sungai atau ekosistem kolam yang dibuatnya 100% eksak. Setiap kolam berbeda, setiap sungai berbeda.

Adanya keraguan mengenai eksaktanya ekologi membawa pada isu fiksi ilmiah dan ilmiah fiksi. Sesuatu dikatakan fiksi ilmiah jika ia adalah fiksi yang memanipulasi sains (merubah hukum alam misalnya). Sesuai adalah ilmiah fiksi, jika ia tidak memanipulasi sains, tetapi tetap saja ia fiksi. Ekologi sebagian besar terjatuh dalam jurang ilmiah fiksi, hampir sama derajatnya dengan Star Wars dan Star Trek.

Anda dapat melihat dimana posisi ekologi dalam spektrum fakta berikut. Ia berada tepat di tengah antara fakta dan fiksi. Ekologi merupakan campuran antara biologi dan sejarah. Biologi (khususnya evolusi) dan Sejarah dikatakan mirip karena bicara tentang masa lalu dan tidak dapat diesperimentasi. Ekologi terletak di antaranya karena ia bukan hanya tidak pasti dalam metode (eksperimen harus sebesar Bumi) namun juga sulit direplikasi (dua ilmuan bisa memberikan model yang berbeda untuk satu fenomena).

 

Gambar 1: Spektrum Epistemologi Karya Pemikiran Manusia (sumber: dikembangkan penulis)

Gambaran umum di atas menunjukkan kalau gejala rantai makanan bukan hanya terjadi di buku paket SD. Bahkan jurnal ilmiah ekologi dipenuhi model-model sejenis rantai makanan. Model-model ini hanya menggambarkan potret dari apa yang ditemui sang ilmuan, bukan potret dari apa yang ditemui oleh sang pembaca atau masyarakat ekologi secara keseluruhan.

Mari kita lihat jurnal-jurnal ekologi sebentar:

 

Gambar 2: Model Ekologi Tanaman Pangan (sumber: Bohanec, M., Messéan, A., Scatasta, S., Angevin, F., Griffiths, B., Krogh, P.H., Žnidaršic, M., Džeroski, S., 2008. A qualitative multi-attribute model for economic and ecological assessment of genetically modified crops. Ecological Modelling)

Perhatikan model di atas, apakah model di atas eksak? Sekarang para ilmuan tidak hanya menambah ketidakpastian modelnya dengan menyertakan atribut fisik, namun juga menyertakan atribut non-fisik. Tidak lagi sebuah model ekologi hanya mencakup entitas fisik, misalnya tanah atau ayam, tetapi juga entitas non-fisik, konsep-konsep semacam manajemen air, pengendalian gulma, gangguan iklim, dan sebagainya. Tentu saja ahli ekologi dapat berargumen kalau ini bukan demi kepentingan epistemologi tetapi aksiologi, tetapi, seperti yang ditanyakan filsuf Roman Frigg (2010), semacam apa entitas model ini? Apa kebenarannya? Dan bagaimana kita belajar mengenai model ini?

Kembali kita lihat model lainnya:

 

Gambar 3: Model Ekologi Mutu Air (sumber: Nicki Villars, Coupled Hydrodynamic – Water Quality – Ecological Modelling, Coastal Wiki)

Mari kita tinjau satu kotak dan tanyakan apakah panah dari kotak baru dapat dibuat ke kotak tersebut. Ambil contoh endapan tersuspensi (suspended sediments), dapatkah endapan ini dihasilkan bukan hanya dari hidrodinamika? Bagaimana dengan aerodinamika atau tektonika? Bisa saja sebuah batuan jatuh ke laut dan dengan sendirinya tersuspensi tanpa harus digerakkan oleh air.

Pembentukan model semacam ini sah-sah saja dalam ilmu sosial. Ia disebut kerangka berpikir, kerangka konseptual, atau kerangka teoritis. Anda dapat menemukannya dengan mudah dalam tesis atau disertasi ilmu sosial. Dalam sains, walau begitu, anda tidak dituntut punya kerangka berpikir, tetapi harus punya kerangka empiris.  Ini artinya kerangka tersebut harus dapat diuji kebenarannya dengan batas signifikansi tertentu. Mahasiswa yang menyelesaikan tugas akhir sangat memahami hal ini jika penelitian mereka kuantitatif.

Ekologi sepertinya malu-malu untuk masuk ke ranah sains eksak dan karenanya salah satu kakinya tercelup dalam dunia fiksi, dunia pikiran para ilmuan ekologi. Frigg (2010) dengan tegas menyebutkan enam hal yang harus ditanyakan mengenai model:

  1. Kondisi identitas. Beda ilmuan, beda model, tetapi fenomenanya sama. Kapan sistem model yang ditentukan oleh berbagai deskripsi itu identik?
  2. Atribusi sifat-sifat. Karena model mengandung komponen fisik, ia semestinya berada dalam ruang-waktu. Seberapa banyak konsistensi sifat-sifat model pada realitas?
  3. Pernyataan komparatif. Model punya aturan gerak dari satu kotak ke kotak lain, kenapa panah ini harus ke sana bukan ke sini. Pertanyaannya, bagaimana kita memastikan kalau suatu panah harus ke sana bukan ke sini jika kotak yang dibuat mengandung hal-hal non fisik?
  4. Kebenaran dalam model. Bagaimana model ini bisa dikatakan benar atau salah?
  5. Epistemologi. Bagaimana kita dapat menemukan kebenaran dalam model? Bagaimana menjustifikasinya?
  6. Komitmen metafisik. Seberapa besar komponen dari model masuk ke ranah metafisika?

Pertanyaan-pertanyaan di atas merupakan argumen Frigg dan banyak filsuf sains (misalnya Hughes, 1997) yang mengkategorikan model sebagai karya fiksi.

Kemarin di televisi saya mendengar berita tentang burung unta di kebun binatang London yang memakan sepatu dan jam tangan. Tentunya menarik untuk membuat rantai makanan dari hewan ini. Jam tangan dimakan burung unta dan burung unta mati dimakan mikroba. Ini adalah realitas, tapi mungkin para ahli ekologi akan menolak membuat rantai makanan semacam ini. Padahal, fenomena burung unta memakan jam tangan adalah sebuah fenomena menarik yang bisa dipelajari terkait ekologi.

Jika rantai makanan, punya masalah dengan epistemologi, haruskah ia dimasukkan dalam mata pelajaran sains khususnya biologi? Dimana ekologi harus diletakkan? Tampaknya kita mesti menunggu para ilmuan ekologi berani berdedikasi dengan realitas ketimbang model-model fiksi.

Pada saat itu, dapatlah kita katakan kalau ekologi akhirnya bermetamorfosis menjadi sains.

Sumber bacaan:

Frigg, R. 2010. Models and Fiction, Synthese, 172:251-268

Bacaan lanjut:

  1. 1.      Cat, J. (2001). On understanding: Maxwell on the methods of illustration and scientific metaphor. Studies in History and Philosophy of Science, 32(3), 295–441.
  2. Currie, G. (1990). The nature of fiction. Cambridge: Cambridge University Press.
  3. Elgin, C. Z. (1996). Considerate judgement. Princeton: Princeton University Press.
  4. Frigg, R. (2003). Re-presenting scientific representation. PhD Thesis, University of London, London.
  5. Hughes, R. I. G. (1997). Models and representation. Philosophy of Science (Proceedings), 64, 325–336.
  6. Lewis, D. (1978/1983). Truth in fiction. In D. Lewis (Ed.), Philosophical papers, volume I (pp. 261–280). Oxford: Oxford University Press.
  7. Morgan, M. (2001). Models, stories and the economic world. Journal of Economic Methodology, 8(3), 361–384.
  8. 8.      Sugden, R. (2000). Credible worlds: The status of theoretical models in economics. Journal of Economic Methodology, 7(1), 1–31.
  9. Suppes, P. (1960/1969). A comparison of the meaning and uses of models in mathematics and the empirical sciences. In P. Suppes (Ed.), Studies in the methodology and foundations of science. Selected papers from 1951 to 1969 (pp. 10–23). Dordrecht: Reidel.
  10. Volterra, V. (1926). Fluctuations in the abundance of a species considered mathematically. Nature, 118,558–560.
Evy Siscawati
Facts are the air of scientists. Without them you can never fly (Linus Pauling). Berjalan di pantai, dud dud, berjalan di pantai, dud dud (ESW).
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.