Ditulis Ibu Nurofiah,S.Pd. dan dipostingkan oleh Admin Web
Salah satu ciri makhluk hidup adalah pertumbuhan dan perkembangan.Pertumbuhan dan Perkembangan merupakan dua proses yang saling terkait dan terjadi secara bersamaan.
A.
PERTUMBUHAN
1. Gejala dan Sifat Pertumbuhan
Pertumbuan dapat dilihat dari
pertambahan berat tinggi luas, atau panjang atau tinggi. Perubahan tersebut
tidak dapat menyusut kembali (irreversible)
atau bersifat tetap (permanen) dan dapat diukur atau bersifat kuantitatif.
Perubahan ukuran yang permanen pada hewan
dan manusia hanya tampak pada pertambahan tinggi, tetapi tidak pada pertambahan
beratnya. Berat tubuh hewan dan manusia sering berubah, kadang naik dan kadang
turun.
2.
Proses Pertumbuhan
Proses pertumbuhan dapat
dilihat dari pertambahan tinggi, berat, luas dan volume pada makhluk hidup.
Pertambahan itu menggambarkan adanya penambahan isi sel atau jaringan tubuh (biomassa). Biomassa tubuh pada tumbuhan
berasal dari hasil fotosintesis dan penyerapan zat hara.
Hewan dan manusia membentuk
biomassa tubuhnya dari makanan dan minuman yang bergizi. Kecukupan gizi menjadi
salah satu faktor penting pertumbuhannya. Untuk mengimbangi pertambahan
biomassa, tubuh harus menyediakan ruang yang cukup untuk menampungnya.
3.
Pola Pertumbuhan
Pada daun muda akan tumbuh dalam kurun
waktu tertentu. Artinya, masa tumbuh daun terbatas. Secara umum, pertumbuhan
daun mengikuti pola sigmoid (model S).
Dalam pola sigmoid, pertumbuhan terjadi
dalam tiga fase, yaitu sebagai berikut.
a. Fase lambat yang
dipercepat (fase logaritmik atau eksponensial). Fase ini terjadi pada masa awal
pertumbuhan
b. Fase cepat dengan laju
tetap (fase linier). Pada fase ini, pertumbuhan berlangsung sangat cepat dengan
laju yang konstan (ajeg). Fase ini disebut sebagai masa pertumbuhan
c. Fase penuaan (fase
senescens). Pada fase ini pertumbuhan semakin melambat hingga akhirnya berhenti
tumbuh
4.
Titik Tumbuh (Daerah Tumbuh)
a.
Titik Tumbuh Tumbuhan
Tumbuhan mempunyai beberapa titik tumbuh,
yaitu ujung batang dan ujung akar. yang merupakan pertumbuhan primer.
Pada daerah ujung batang dan ujung akar
terdapat jaringan yang selalu aktif membelah, yaitu jaringan meristem pucuk
(meristem apikal). Oleh karena itu, batang dan akar dapat tumbuh memanjang.
Daerah
pertumbuhan : (a) akar (b) pucuk
batang
Pada batang juga terdapat titik tumbuh.
Tumbuhan dikotil mempunyai batang yang dapat mengalami pembesaran ukuran karena
diantara kulit dan kayu terdapat jaringan kambium (meristem lateral). Pada
beberapa jenis tumbuhan monokotil, batangnya dapat bertambah besar. Pertambahan
besar tersebut terjadi karena aktivitas pertumbuhan sekunder (kambium
monokotil).
b.
Daerah Tumbuh Hewan dan Manusia
Pertumbuhan pada tubuh hewan Vertebrata
terjadi pada bagian rangka (tulang) dan jaringan lainnya secara serasi.
Pertumbuhan tulang terutama terjadi pada tulang pipa atau tulang panjang. Pusat
pertumbuhan tulang pipa adalah pada bagian yang disebut cakra epifise. Pada hewan
Avertebrata pertumbuhan terjadi di seluruh jaringan tubuhnya.
B.
PERKEMBANGAN
1.
Gejala dan Sifat Perkembangan
Perkembangan pada tumbuhan
secara mudah dapat kita lihat dari munculnya daun, akar, bunga, buah atau biji.
Selain terus bertumbuh, semua organ tumbuhan juga berkembang. Perkembangan daun
terjadi mulai dari saat kuncup sampai menjadi tua.
Seiring dengan proses perkembangannya, daun
menjadi semakin hijau sehingga kemampuan fotosintesisnya meningkat.
Perkembangan itu disebut perkembangan progresif. Artinya, perkembangan ke arah
semakin meningkatnya fungsi atau kemampuan fisiologi daun.
Selama proses penuaan, secara
bertahap warna daun akan menjadi kekuningan, kemerahan, akhirnya menjadi
cokelat dan mati. Gejala tersebut menunjukkan perkembangan ke arah mundur yang
disebut perkembangan regresif.
Perkembangan dapat merupakan proses pendewasaan (maturasi) atau proses penuaan.
Gejala perkembangan dapat dilihat dari dua
hal, yaitu sebagai berikut.
a. Adanya perubahan
secara fisik yang dapat diamati (perubahan morfologis dan anatomis)
b. Adanya perubahan
fungsi atau kemampuan melakukan aktivitas fisiologi. Perubahan fungsi tersebut
dapat bersifat maju atau mundur
2.
Proses Perkembangan
Salah satu peristiwa
perkembangan pada organisme adalah proses pembentukan jaringan atau organ (morfogenesis). Proses tersebut terjadi
secara bertahap.
Pada tumbuhan seiring dengan proses
pemanjangan, berlangsung pula proses di dalam sel yang mengarahkan perkembangan
sel-sel tersebut. Proses ke arah pembedaan bentuk dan fungsi sel itu disebut diferensiasi dan spesialisasi. Selanjutnya, jaringan yang terbentuk akan mengalami
proses pendewasaan (maturasi) sampai
menjadi jaringan yang dewasa, baik bentuk maupun fungsinya.
Dari proses perkembangan
sel-sel parenkima daerah pucuk dihasilkan beberapa jaringan yang meliputi :
a. jaringan epidermis
(lapisan terluar kulit batang)
b. jaringan lapisan kulit
korteks batang
c. jaringan floem (di
daerah kulit)
d. jaringan kambium
(antara lapisan dan kayu batang)
e. jaringan xilem (kayu
batang)
f. jaringan empulur
Proses perkembangan yang
terkait dengan pembentukan organ secara umum disebut organogenesis. Proses itu terjadi pada semua organisme yang
tubuhnya telah tersusun dari organ atau sistem organ.
Morfogenesis pada hewan dan manusia dapat kita lihat pada awal
perkembangan setelah sel telur dibuahi oleh sperma. Sel tersebut akan membelah
terus menerus dan menyusun diri hingga membentuk pola berongga yang disebu blastula. Tahap selanjutnya terjadi
pengelompokan sel yang disebut gastrula.
Sel-sel tersebut berkembang menjadi lapisan-lapisan tertentu, yaitu lapisan endoderm, lapisan mesoderm dan lapisan eksoderm.
PERKEMBANGAN LAPISAN EKTODERM,
MESODERM DAN ENDODERM MENJADI JARINGAN DAN ORGAN PADA HEWAN
Lapisan ektoderm
|
Lapisan mesoderm
|
Lapisan endoderm
|
Kulit,
rambut, kuku, seluruh sistem saraf termasuk sel reseptor, medula dan adrenal
|
Otot, darah,
pembuluh darah, jaringan konektif, tulang, ginjal, ureter, testis, ovarium,
oviduk, uterus, sistem limfatik dan mesenterium
|
Lapisan pada
saluran pencernaan; lapisan pada trakea, bronkus dan paru-paru; lapisan pada
uretra; kelenjar hati; dan pankreas
|
3.
Bentuk Perkembangan
Gejala perkembangan pada
tubuh organisme dapat ditemukan dalam berbagai bentuk. Beberapa proses
morfogenesis pada hewan yang menarik diantaranya sebagai berikut.
a. Perkembangan embrio
pada zigot sampai menjadi janin (fetus) yang siap lahir pada Mamalia atau
menetas pada hewan bertelut
b. Metamorfosis, yaitu
perkembangan individu secara bertahap
c. Metagenesis, yaitu
pergiliran keturunan atau pergiliran generasi. Metagenesis pada hewan terjadi
secara jelas pada Obelia sp.
a.
Metamorfosis
Metamorfosis adalah perubahan
bentuk dari satu tahap perkembangan ke tahap perkembangan berikutnya. Pada
serangga, metamorfosis terjadi mulai dari tahap telur sampai menjadi individu
dewasa. Metamorfosis tersebut dapat bersifat sempurna dan tidak sempurna.
Metamorfosis sempurna
berkembang dalam empat tahapan meliputi fase, telur, larva, kepompong (pupa) dan individu dewasa (imago). Contohnya adalah kupu-kupu,
lebah, nyamuk.
Metamorfosis tidak sempurna
mengalami perubahan bentuk yang bertahap dan sudah menyerupai individu
dewasanya. Telur yang menetas akan menjadi larva dengan bentuk seperti individu
dewasa, tetapi belum bersayap. Larva itu disebut nimfa. Contohnya adalah kepik, belalang, rayap dan kutu buku.
Ciri khas lain pada
metamorfosis serangga adalah terjadinya pergantian kulit (moulting) pada fase larva seiring dengan pertumbuhannya. Tahapan
perkembangan larva disebut fase instar.
Peristiwa pergantian kulit itu diatur oleh hormon ekdison (ecdysone).
Metamorfosis juga terjadi
pada golongan Amphibia (katak)
Secara keseluruhan, perkembangan katak
berlangsung dalam tiga tahap yang meliputi tahap embrio, tahap larva dan tahap
metamorfosis.
1)
Tahap embrio
Setelah sel telur (ovum) dibuahi sel
sperma, zigot akan berkembang menjadi embrio.
2)
Tahap larva
Embrio akan berkembang menjadi larva berupa
berudu. Berudu bernapas dengan insang luar. Beberapa hari kemudian, insang luar
akan lenyap dan digantikan dengan berkembangnya insang dalam. Selanjutnya,
insang dalam akan lenyap digantingan dengan paru-paru. Dan kaki belalang
berkembang, disusul tumbuh kaki depan.
3)
Tahap metamorfosis
Paru-paru telah berkembang menggantikan
fungsi insang dalam serta munculnya keempat kaki. Selanjutnya, insang dalam dan
ekor akan kembali diikuti dengan memendeknya saluran dan berkembang menjadi
katak dewasa yang siap kawin.
b.
Metagenesis
Dalam siklus hidup
Coelenterata, seperti Obelia sp. dan Aurelia sp. (ubur-ubur) terjadi
pergiliran keturunan (metagenesis),
yaitu antara fase vegetatif dan fase generatif. Fase (generasi) vegetatif
berbentuk polip, sedangkan fase generatif berupa medusa. Medusa berbentuk seperti payung, aktif berenang, dan
menghasilkan gamet. Medusa jantan menghasilkan sel sperma, sedangkan medusa betina menghasilkan sel telur.
Sel sperma akan dilepaskan
dan berenang menuju ovarium tempat dibentuknya sel telur. Hasil pembuahan berupa
zigot. Zigot akan berkembang menjadi larva yang disebut planula. Planula
akan keluar dari induk betina dan berenang mencari tempat melekat dan
berkembang menjadi polip baru. Metagenesis juga terjadi pada tumbuhan, yaitu
pada lumut dan paku. Fase generatif dari lumut dan paku disebut fase gametotif,
sedangkan fase vegetatifnya disebut fase sporofit.
C. FAKTOR-FAKTOR
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
Proses pertumbuhan dan perkembangan
dikendalikan oleh faktor dari dalam (internal) dan faktor dari luar (eksternal).
1.
Faktor Dalam (Internal)
a. Gen
Peristiwa diferensiasi,
spesialisasi, pendewasaan , dan pertumbuhan dikendalikan oleh faktor gen. Gen
merupakan materi dalam kromosom yang terdapat di inti sel (nukleus). Didalam
gen terkandung sifat keturunan yang diturunkan kepada keturunannya. Selain itu,
gen berfungsi mengatur atau mengontrol reaksi kimia didalam sel, seperti
pembentukan protein, enzim, dan hormon.
b. Hormon (Zat Tumbuh)
Hormon berperan dalam
pengaturan, baik pada pertumbuhan maupun perkembanganjaringan dan sel.
Beberapa hormon tumbuhan yang berperan
penting untuk memacu dan mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan adalah
hormon auksin, giberelin, sitokinin, dan asam abisat.
PERANAN HORMON PADA PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN TUMBUHAN
Jenis
Hormon
|
Peranan
dalam Pertumbuhan dan Perkembangan
|
Auksin
|
1.
Memacu
pemanjagan sel (pemanjangan batang)
2.
Mengendalikan
tumbuhnya tunas ketiak dibawah pucuk batang
3.
Menentukan
arahtumbuh batang atau cabang kesumber cahaya
4.
Bersama
sitokinin mengatur diferensiasi dan spesialisasi pada proses pembentukan
organ (batang, buah, daun, akar)
5.
mempertahankan
vitalisasi jaringan atau menghambat penuaan
6.
menentukan
arah tumbuh batang atau daun mengarah ke cahaya
|
Sitokinin
|
1.
memacu
pembelahan sel pada jaringan meristem (meristem pucuk, kambium)
2.
turut
mengatur diferensiasi, spesialisasi dan pendewasaan organ
3.
mengendalikan
pembelahan sel (mitosis) pada daerah tumbuh (jaringan meristem)
4.
turut
mengendalikan pembungaan
|
Giberelin
(GA: Asam Giberelat)
|
1.
bersama
auksin memacu pemanjangan sel (pemanjangan batang)
2.
turut
berperan menghambat penuaan organ
3.
memacu
perkecambahan biji serealia (padi, jagung, gandum)
4.
turut
mengatur pembungaan
|
Etilen
|
1.
turut memacu
pertumbuhan kecambah
2.
mempercepat
pematangan buah pada buah klimaterik (pisang, avokad, anggur)
3.
turut
mengatur pembungaan
|
Asam Abisat
(ABA)
|
1.
memacu
penuaan yang dihasilkan pada jaringan tua
2.
bersama GA
mengendalikan perkecambahan, ABA
sebagai pengendali (penghambat) perkecambahan
3.
memacu
proses penuaan organ daun
|
Pembentukan horman pada
manusia terjadi pada kelenjar dan organ tubuh, seperti kelenjar tiroid,
kelenjar paratiroid, kelenjar pituitari, kelenjar hipotalamus, kelenjar
adrenal, kulit, lambung, gonad, ginjal dan plasenta. Beberapa hormon yang
berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan manusia dan hewan adalah sebagai
berikut.
a. HGH (Human Growth Hormone), berfungsi untuk merangsang pertumbuhan
kerangka dan tubuh secara keseluruhan serta merangsang hati untuk melepaskan
polipepetida yang kemudian akan merangsang pertumbuhan otot, tulang rawan, tulang,
dan jaringan ikat sendi
b. Ecdyson, merupakan hormon pada tubuh serangga yang berperan dalam proses
pergantian kulit (moulting) dan pembentukan pupa.
Pengeluaran hormon yang
berlebihan disebut dengan hipersekresi
dan pengeluaran hormon yang sangat sedikit disebut hiposekresi. Hiposekresi HGH dapat menyebabkan terjadinya kretinisme (Pertumbuhan yang lambat dan
mental terbelakang), sedangkan hipersekresi HGH menyebabkan terjadinya
gigantisme (pertumbuhan yang luar biasa).
2.
Faktor Luar (Eksternal)
a.
Makanan (Nutrisi)
Nutrisi sangat berperan penting dalam
pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Tumbuhan dan hewan membutuhkan
nutrisi untuk menghasilkan energi, membentuk sel dan memperbaiki sel yang
rusak.
b.
Lingkungan
Pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup
juga dipengaruhi oleh lingkungan tempat ia tinggal. Fotosintesis dan penyerapan
zat hara merupakan pembentuk biomassa pada tumbuhan. Kedua aktivitas tersebut,
baik secara langsung maupun tidak langsung juga menjadi faktor pertumbuhan. Hal
tersebut dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti :
1) Keadaan atmosfer,
seperti cahaya, suhu, kelembaban, serta kadar CO2 dan O2
udara
2) Keadaan lingkungan
tanah, seperti ketersediaan air dan hara, kandungan humus tanah, keasaman
tanah, jenis tanah, serta residu obat-obat kimia beracun
3) Bahan-bahan polutan
yang beracun, baik yang di udara maupun di tanah, seperti limbah air sabun,
minyak dan obat-obatan pertanian
4) Keberadaan organisme
lain yang merusak dan menimbulkan penyakit atau menjadi pesaing memperebutkan
zat
