Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan dan Perkembangan

A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, baik volume, bobot, dan jumlah sel yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali ke asal). Sedangkan, perkembangan adalah perubahan atau diferensiasi sel menuju keadaan yang lebih dewasa.

Pada tumbuhan, perkembangan ini menghasilkan bermacam-macam jaringan dan organ tumbuhan. Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan berbedabeda antara spesies satu dengan spesies yang lain. Tetapi, pada dasarnya memiliki persamaan tahapan perkembangan, yaitu sebagai berikut.

1. Pembelahan Sel

Setelah terjadi fertilisasi (pembuahan sel gamet jantan dan sel gamet betina), terbentuklah zigot. Zigot mengalami pembelahan mitosis secara terus-menerus. Pembelahan ini berlangsung sangat cepat. Sel-sel yang dihasilkan dari pembelahan disebut morula. Morula berkembang menjadi bentuk yang berlubang disebut blastula.

2.      Morfogenesis

Blastula terus mengalami pembelahan sel. Selama pembelahan ini terjadi morfogenesis, yaitu proses perkembangan bentuk berbagai bagian tubuh embrio.

3.      Diferensiasi

Blastula terus membelah dan membentuk gastrula. Dari gastrula terbentuk embrio. Sel-sel embrio berkembang terus membentuk jaringan, organ, dan sistem organ yang membentuk struktur dan fungsi khusus yang nantinya difungsikan pada waktu dewasa.

4.      Pertumbuhan

Setelah terbentuk organ, terjadi pertumbuhan makhluk hidup menjadi lebih besar. Perkembangan berjalan seiring dengan pertumbuhan. Perkembangan adalah proses mencapai kedewasaan. Perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan, yaitu per-tumbuhan dapat diukur dengan ukuran tertentu, sedangkan perkembangan tidak dapat diukur dengan suatu ukuran.

B. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Perkembangan pada tumbuhan diawali dengan fertilisasi. Pada awal perkembangannya, embrio mendapatkan makanan dari kotiledon. Kotiledon terdapat pada biji tumbuhan tingkat tinggi. Tumbuhan dikotil memiliki dua kotiledon, sedangkan monokotil memiliki satu kotiledon. Pertumbuhan awal tumbuhan dari biji menjadi tanaman baru disebut perkecambahan. Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu epigeal dan hipogeal.

 a. Pada perkecambahan epigeal, kotiledon terdapat di permukaan tanah karena terdorong oleh pertumbuhan hipokotil yang memanjang ke atas.

b. Pada perkecambahan hipogeal, kotiledon tetap berada di bawah tanah, sedangkan plumula keluar dari permukaan tanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang memanjang ke arah atas.

Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di meristem (titik tumbuh) yang terdapat pada ujng akar dan batang. Meristem akan mengalami pembelahan mitosis. Oleh karena itu, ujung batang dan ujung batang akan bertambah panjang dan besar.

Pertumbuhan disebabkan oleh pertambahan besar dan panjang sel-sel itu sendiri. Pada batang terdapat dua jenis tunas, yaitu tunas yang letaknya di ujung batang yang disebut tunas terminal dan mengandung meristem apikal, serta tunas samping yang nantinya membentuk cabang batang, daun, dan bunga.

Batang tumbuhan selain bertambah panjang juga dapat bertambah besar. Hal ini dikarenakan adanya aktivitas kambium, yang termasuk jaringan meristem yang sel-selnya aktif membelah. Letak kambium di antara jaringan xilem dan floem. Kambium akan terus membentuk jaringan xilem dan floem baru sehingga batang makin lama akan menjadi besar. Aktivitas kambium meninggalkan batas yang jelas pada batang. Batas ini disebut lingkaran tahun.

C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Faktor Internal

1. Faktor Genetik

Faktor genetik terdapat dalam gen. Gen terdapat di kromosom dalam inti sel. Gen ini mempengaruhi ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan. Hal ini disebabkan karena gen berfungsi mengatur sintesis enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam sel. Proses kimia dalam sel ini yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tubuh tumbuhan.

2.      Faktor Hormon

Hormon adalah senyawa organik tumbuhan yang mampu menimbulkan respons fisiologi pada tumbuhan. Hormon tumbuhan bermacam-macam, tetapi ada lima hormon tumbuhan yang sangat penting, yaitu:

a. Auksin

Auksin adalah hormon yang berasal dari titik tumbuh tumbuhan, seperti ujung tunas, kambium, bunga, buah, dan ujung akar. Auksin berfungsi merangsang pertumbuhan sel ujung batang, pertumbuhan akar lateral dan akar serabut, dan merangsang pembentukan bunga dan buah. Selain itu, auksin berfungsi mempercepat aktivitas pembelahan sel titik tumbuh dan menyebabkan diferensiasi sel menjadi xilem.

b. Sitokinin

Sitokinin adalah zat tumbuh yang pertama kali ditemukan pada batang tembakau. Hormon ini memiliki beberapa fungsi, antara lain:

1)  Merangsang diferensiasi sel-sel yang dihasilkan dalam meristem.

2) Menunda pengguguran dan penuaan daun.

3) Memperkecil dominasi apikal sehingga mendorong pertumbuhan tunas samping dan perluasan daun.

4) Memacu pembelahan sel dalam jaringan meristematik.

5) Merangsang pembentukan pucuk dan mampu memecah masa istirahat biji.

c. Giberelin

Giberelin merupakan zat tumbuh yang memiliki sifat seperti auksin. Giberelin terdapat di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun muda, dan akar. Giberelin memiliki beberapa fungsi, antara lain: 1) Memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh.   2) Mempengaruhi perkembangan bunga dan buah. 3) Mempengaruhi perkecambahan biji. 4) Merangsang pembelahan dan pemanjangan sel. Untuk tumbuhan yang kerdil, jika diberi giberelin akan tumbuh secara normal.

d. Gas Etilen

Gas etilen dihasilkan oleh buah yang sudah tua, tetapi

masih berwarna hijau yang disimpan dalam kantung tertutup agar cepat masak. Gas etilen juga berfungsi memacu perkecambahan biji, menebalkan batang, mendorong gugurnya daun, menunda pembungaan, dan menghambat pemanjangan batang kecambah.

e. Asam Absisat

Asam absisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tumbuhan. Hormon ini sangat diperlukan tumbuhan pada saat kondisi lingkungan tidak baik. Contohnya, pada saat musim kering atau musim dingin, tumbuhan menggugurkan daunnya untuk mengurangi penguapan yang berlebihan. Hal ini dilakukan dengan cara mengatur penutupan dan pembukaan stomata, terutama pada saat kekurangan air.

Faktor Luar (eksternal)

ü  Zat hara
Berupa makroelemen maupun mikroelemen yang diserap oleh akar maun bagian tubuh yang lain berupa gas, air dan zat yg terlarut bersama air.

ü  Air
Diperlukan dalam Fotosintesis, reaksi kimia, menjaga kelembaban, dan membantu perkecambahan biji.

ü  Cahaya
Membantu proses fotosintesis namun cahaya yg berlebihan justru menghambat kerja hormon auksin (pertumbuhan)

ü  Suhu
Suhu optimum untuk tumbuhan umumnya 22o C – 37o C
Tumbuhan tidak tumbuh pada suhu dibawah 0o C dan diatas 40º C

ü  Kelembaban
Pada kondisi kelembaban yang tinggi, umumnya pertumbuhan tanaman lebih cepat namun kelembaban yang rendah diperlukan oleh beberapa tanaman untuk pertumbuhan generatip, sehingga berbunga pada musim kemarau.

D. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan

Hewan juga mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan pada hewan adalah hasil proses pembelahan mitosis sel-sel tubuh. Hal ini menyebabkan sel membesar sehingga tubuh hewan menjadi besar dan panjang. Sedangkan, perkembangan adalah diferensiasi sel yang mengalami pembelahan menuju individu dewasa. Pertumbuhan pada hewan sering disebut juga perkembangan, yaitu perkembangan dari zigot sampai dewasa. Pertumbuhan dimulai dengan peleburan ovum (sel telur) dengan spermatozoa (sel sperma), dan dihasilkan zigot. Zigot akan bermitosis terus-menerus.

Fase-fase perkembangan zigot melalui beberapa tahap, yaitu:

a. Stadium Morula

Pada perkembangan awal, zigot membelah menjadi 2,  kemudian 4, 8, dan seterusnya membentuk suatu wujud seperti buah murbei yang disebut morula. Morula mengandung banyak sel hasil mitosis yang berkumpul menjadi satu kesatuan.

b. Stadium Blastula

Dari morula menjadi blastula. Dalam tahap ini masih berlangsung proses pembelahan sel sehingga terbentuk suatu rongga pada bagian tengah yang disebut blastosol.

c. Stadium Gastrula

Dari blastula menjadi gastrula. Dalam tahap ini terjadi pembentukan lubang lekukan (blastopor) yang mempunyai  dua lapisan. Selanjutnya, sel-sel bagian permukaan lapisan ektoderm mengalami pelekukan ke dalam (invaginasi). Sel-sel tersebut mengisi ruang antara ektoderm dan endoderm membentuk lapisan mesoderm

d. Organogenesis (Pembentukan Organ)

Pada tahap ini terjadi diferensiasi (perkembangan sel-sel membentuk struktur dan fungsi khusus) dari:

1) Ektoderm menjadi kulit, sistem saraf, hidung (alat-alat indra), anus, kelenjar-kelenjar kulit, dan mulut.

2)  Mesoderm menjadi tulang, otot, ginjal, jantung, pembuluh darah, dan alat kelamin.

 3)  Endoderm menjadi kelenjar-kelenjar yang mempunyai hubungan dengan alat pencernaan, paru-paru, dan alatalat pencernaan.

Setelah organogenesis selesai, selanjutnya penyempurnaan embrio menjadi fetus yang telah siap dilahirkan (hewan tingkat tinggi).

Pada hewan vertebrata, ada dua jenis tempat perkembangan embrio, yaitu di luar tubuh induk dan di dalam tubuh induk. Embrio tumbuh di luar tubuh induknya, misalnya pada ikan, reptil, amfibi, dan burung. Sedangkan, embrio tumbuh di dalam tubuh induknya, yaitu dalam rahim (uterus). Embrio di dalam uterus lamanya tergantung jenis hewan.

Pada serangga dan amfibi, dalam perkembangannya menjadi hewan dewasa mengalami perubahan bentuk yang berbeda dengan tahap sebelumnya. Hal ini disebut metamorfosis. Perkembangan ini terjadi mulai dari telur atau larva dan akan mencapai kematangan seksual pada saat dewasa.

Metamorfosis
Yaitu perubahan bentuk tubuh pada beberapa hewan secara bertahap dari masa muda sampai dewasa
Contoh pada serangga dan katak

Metamorfosis dibagi menjadi dua macam, metamorfosis sempurna dan tidak sempurna.

Contoh metamorfosis sempurna adalah pada kupu-kupu dan katak. Sedangkan, metamorfosis tidak sempurna terjadi pada belalang.

Metamorfosis pada katak melalui beberapa fase, yaitu:

telur   →   berudu →   katak berekor →   katak dewasa

Sedangkan, metamorfosis pada belalang adalah: telur   →   larva   →   dewasa.

Metagenesis
Pergiliran cara perkembangbiakan antara seksual dengan aseksual.
Contoh pada paku, lumut, ubur-ubur

Faktor Internal
1. Genetis
Gen merupakan penentu semua struktur dan fungsi yang berkaitan dengan ciri-ciri hewan dan manusia antara lain bentuk tubuh, warna kulit, warna rambut, laju pertumbuhan, dan perkembangan.
2. Hormon
Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin (kelenjar buntu) dan dibawa oleh darah ke organ sasaran sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hewan termasuk manusia.

1. Kelenjar Hipofisis Menghasilkan

• Somatotrof – Mempengaruhi pertumbuhan
• Tirotropin – Mempengaruhi kerja kelenjar tiroid
• Prolaktin – Mempengaruhi pengeluaran air susu
• Gonadotropin – Mempengaruhi kerja kelenjar kelamin
• ACTH – Mempengaruhi kerja kelenjar Adrenalin
• ADH – Mempengaruhi pengeluaran urine
• Oksitosin – Mempengaruhi kontraksi otot rahim saat melahirkan

2 Tiroid menghasilkan Tiroksin : Mengatur metabolisme zat dan pertumbuhan
3 Paratiroid menghasilkan Parathormon :Mengatur kadar kalsium dalam darah
4 Adrenalin menghasilkan Adrenalin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glikogen menjadi glukosa
5 Pankreas menghasilkan Insulin : Mengatur kadar gula darah dengan mengubah glukosa menjadi glikogen
6 Testis menghasilkan Testosteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder pria
7 Ovarium menghasilkan Estrogen dan Progresteron : Mempengaruhi ciri-ciri kelamin sekunder wanita