Pertumbuhan dan Perkembangan

Apakah Anda pernah memelihara tumbuhan di halaman rumah? Pernahkah Anda memerhatikan pertumbuhan tumbuhan? Misalnya, biji kacang merah. Jika Anda perhatikan, biji kacang merah sekecil itu jika disimpan pada tempat yang lembab dan basah, biji tersebut dapat tumbuh. Mula-mula Anda akan melihat pertumbuhan bakal akar yang tumbuh ke arah bawah biji. Lama-kelamaan, bakal akar tersebut terus memanjang bahkan mampu mengangkat biji dari permukaan tanah. Perkembangan selanjutnya ditandai oleh membukanya kulit biji dan kedua keping biji yang terbentuk seperti daun.

Jika Anda amati lebih lama, pertumbuhan yang terjadi pada biji tersebut akan terus terjadi seperti bertambahnya tinggi tanaman dan terbentuknya helaian daun baru. Sungguh besar kekuasaan Tuhan Yang Maha Esa, biji sekecil itu dapat tumbuh menjadi tumbuhan utuh. Perubahan yang terjadi pada tumbuhan tersebut menandakan bahwa tumbuhan mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan dan perkembangan? Faktor apa sajakah yang memengaruhinya? Coba simak video berikut sebagai pengantar pemahaman Anda.

 

 

Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

1. Pertumbuhan adalah peristiwa bertambahnya ukuran (di antaranya volume, massa, dan tinggi) pada  makhluk hidup. Contoh pertambahan tinggi batang dan jumlah daun.  Proses yang terjadi pada pertumbuhan adalah suatu kegiatan yang irreversible(tidak dapat kembali ke bentuk semula). Akan tetapi, pada beberapa kasus, proses tersebut dapat reversible (terbalikkan) karena pada pertumbuhan terjadi pengurangan ukuran dan jumlah sel akibat kerusakkan sel atau dediferensiasi sel. Sebagai contoh, jika Anda akan memperbanyak tumbuhan melalui cara vegetatif, bagian manakah yang akan Anda pakai? Bunga, buah,
ataukah batang? Pilihannya tentu akan jatuh pada batang. Walaupun semua organ tersebut memiliki aktivitas pembelahan sel, semuanya disusun oleh jenis sel yang berbeda. Bunga dan buah merupakan organ reproduksi yang disusun oleh sel-sel reproduktif atau embrionik, sedangkan cabang atau batang disusun oleh sel-sel tubuh atau somatik.

Sel-sel tubuh (somatik) memiliki potensi untuk tumbuh kembali membentuk jaringan yang sama, sedangkan sel embrionik tidak. Dengan aktivitas perbanyakan sel tersebut, akan dihasilkan kembali sel-sel meristematis yang akan menjadi batang, akar, daun, dan bagian reproduktif. Adapun sel embrionik akan mati karena tidak ada sokongan sel lainnya. Selama proses tumbuhnya akar, batang, ataupun daun pertumbuhan dapat dikuantifikasi dalam bentuk panjang akar, jumlah daun, tinggi tumbuhan, atau bahkan berat total tumbuhan. Berdasarkan gambaran tersebut, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa pertumbuhan merupakan perubahan kuantitatif dari ukuran sel, organ, atau keseluruhan organisme.

Pertumbuhan tumbuhan terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel. Proses ini  terjadi akibat pembelahan mitosis pada jaringan yang bersifat meristematis, contoh pada ujung batang. Pada  pembelahan tersebut dari satu sel akan dihasilkan dua sel anakan. Sel-sel anakan tersebut mempunyai sifat  genetik yang sama dengan induknya.

2. Perkembangan makhluk hidup lebih tepat diartikan sebagai suatu perubahan kualitatif yang melibatkan perubahan struktur serta fungsi yang lebih kompleks. Seperti yang telah Anda ketahui, organ kulit pada manusia tumbuh bersamaan dengan bertambahnya ukuran tubuh. Akan tetapi, ketika mencapai kedewasaan, hanya pada bagian tertentu dari tubuh kita mulai bermunculan rambut tambahan. Selain itu, organ-organ tertentu mulai tumbuh membesar, seperti bagian dada pada perempuan dan jakun pada laki-laki. Mengapa semua itu hanya tumbuh pada masa tertentu saja, tidak bersamaan dengan pertumbuhan organ lainnya? Suatu hal yang patut kita pahami dalam perkembangan adalah adanya diferensiasi sel.

Diferensiasi dapat diartikan sebagai perubahan sel menjadi bentuk lainnya yang berbeda baik secara fungsi, ukuran, maupun bentuk. Contoh mudah mengenai diferensiasi dapat Anda temukan pada pembentukan bunga. Amati dari mana bunga tersebut berasal. Apakah sama dengan awal mulanya tumbuh tunas? Mengapa pada bagian tersebut yang tumbuh justru bunga? Diferensiasi juga terjadi pada bagian tubuh manusia, yakni pada pembentukan sel-sel kelamin (gonad) ketika embriogenesis. Contoh lainnya pada proses pembentukan anak ayam dari embrio dalam telur. Pada proses diferensiasi, dapat terjadi dua hal penting, yakni perubahan struktural yang akan mengarah pada pembentukan organ, serta perubahan kimiawi yang dapat meningkatkan kemampuan sel.

Dapatkah Anda menghitung perkembangan yang terjadi, baik dalam jumlah maupun ukuran? Tentu akan sulit, karena semua proses tersebut terjadi secara kualitatif dan hanya dapat dibandingkan secara subjektif tanpa ukuran yang tepat. Proses perkembangan banyak berkaitan dengan faktor internal yang terjadi pada waktu yang tidak bersamaan. Oleh karena itu, perkembangan dapat didefinisikan sebagai suatu proses perubahan yang diikuti oleh pendewasaan dan kematangan sel, serta diiringi oleh spesialisasi fungsi sel.

Macam-Macam Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan pada tumbuhan ada yang berupa pertumbuhan primer, ada pula yang berupa pertumbuhan sekunder. Kedua pertumbuhan ini sebenarnya berasal dari jaringan yang sama, yakni meristem. Meristem merupakan suatu jaringan yang memiliki sifat aktif membelah. Pertumbuhan primer berasal dari meristem primer, sedangkan pertumbuhan sekunder berasal dari meristem sekunder. Adakah perbedaan lain di antara kedua macam pertumbuhan tersebut?

a. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan yang terjadi selama fase embrio sampai perkecambahan merupakan contoh pertumbuhan primer. Struktur embrio terdiri atas tunas embrionik yang akan membentuk batang dan daun, akar embrionik yang akan tumbuh menjadi akar, serta kotiledonyang berperan sebagai penyedia makanan selama belum tumbuh daun.

Jika biji berkecambah, struktur yang pertama muncul adalah radikula yang merupakan bakal akar primer. Radikula adalah bagian dari hipokotildan merupakan  struktur yang berasal dari akar embrionik. Pada bagian ujung atas, terdapat epikotil, yakni bakal batang yang berasal dari tunas embrionik. Tahap awal pertumbuhan pada tumbuhan monokotil berbeda dengan dikotil. Pada monokotil, akan tumbuh koleoptilsebagai pelindung ujung bakal batang. Begitu koleoptil muncul di atas permukaan tanah, pucuk daun pertama akan muncul menerobos koleoptil. Biji masih tetap berada di dalam tanah dan memberi suplai makanan kepada kecambah yang sedang tumbuh. Perkecambahan seperti ini dinamakan perkecambahan hipogeal.

Bagaimanakah perkecambahan pada tumbuhan dikotil? Pada dikotil tidak muncul koleoptil. Dari dalam tanah, kotiledonnya akan muncul ke atas permukaan tanah bersamaan dengan munculnya daun pertama. Kotiledon akan memberi makan bakal daun dan bakal akar sampai keduanya dapat mengadakan fotosintesis. Itulah sebabnya, lama-kelamaan kotiledon menjadi kecil dan kisut. Perkecambahan yang kotiledonnya terangkat ke permukaan tanah dinamakan perkecambahan epigeal.

Pada tumbuhan berbiji, pertumbuhan dan perkembangan diawali dengan perkecambahan. Perkecambahan  dimulai dengan proses penyerapan air oleh biji (imbibisi). Proses ini mengakibatkan enzim-enzim pada biji  menjadi bersifat aktif. Berbagai zat makanan kemudian dipecah untuk dihasilkan energi atau untuk menyusun  struktur tubuh. Oksigen diperlukan dalam proses respirasi sel untuk menghasilkan energi. Selain itu,  perkecambahan juga membutuhkan suhu yang tepat untuk aktivasi enzim. Jika daun pertama sudah terbentuk,  dimulailah proses fotosintesis. Berdasarkan letak kotiledon pada saat berkecambah, ada dua tipe  perkecambahan seperti berikut.

a.  Perkecambahan Epigeal
Pada perkecambahan epigeal, hipokotil tumbuh memanjang.  Akibatnya, kotiledon dan plumula terdorong ke permukaan tanah.  Contoh pada kacang hijau (Phaseolus radiatus).

b.  Perkecambahan Hipogeal
Pada perkecambahan hipogeal, epikotil tumbuh memanjang.  Akibatnya, plumula menembus kulit biji dan muncul ke permukaan  tanah. Sementara itu, kotiledon tetap berada di bawah permukaan  tanah. Contoh pada kacang tanah  (Arachis hypogaea).  Perhatikan  gambar di bawah ini!

Gambar: Perkecambahan hipogeal pada monokotil dan

Gambar: Perkecambahan epigeal pada Dikotil

 

Terima kasih sudah berkunjung ke zona biologi kita pada artikel berjudul Pertumbuhan dan Perkembangan, semoga bermanfaat. Salam Biologi!

 

Sumber:

Ferdinand, Fictor dan Moekti Ari Wibowo.2009. Praktis Belajar Biologi 3. Jakarta: Pusat Perbukuan Nasional

Langkah Sembiring. 2009. Biologi untuk SMA kelas XII. Jakarta: Pusat Perbukuan Nasional