PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
MAKHLUK HIDUP
Standar Kompetensi
Melakukan percobaan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan
Kompetensi dasar
1.Merencanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan
2.Melaksanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan
3. Mengkomunikasikan hasil percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan
tumbuhan
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua istilah
yang berbeda maknanya, tetapi sepintas lalu kita
mengalami kesulitan untuk membedakannya. Kedua
istilah tersebut merupakan peristiwa biologis yang terjadi
pada makhluk hidup yang senantiasa berbarengan dan
saling melengkapi. Dalam kenyataannya kedua istilah
tersebut sulit untuk dipisahkan.
Kedua proses tersebut terjadi pada semua makhluk
hidup. Namun, pola pertumbuhan dan perkembangan
pada berbagai makhluk hidup berbeda. Banyak faktor
yang mempengaruhi proses tersebut.
A. PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN
Pertumbuhan merupakan proses pertambahan ukuran (volume, massa, tinggi,
atau panjang) yang bersifat kuantitatif artinya dapat dinyatakan dengan satuan
bilangan.
Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan pada makhluk hidup.
Proses ini bersifat kualitatif, artinya tidak dapat dinyatakan dengan satuan bilangan.
Seberapa dewasanya suatu makhluk hidup? Tak ada bilangan yang dapat membantu
untuk memecahkannya. Suatu makhluk hidup dikatakan sudah dewasa, apabila alat
perkembangbiakannya secara kawin telah berfungsi. Pada tumbuhan apabila telah
mampu berbunga. Pada hewan apabila kelenjar kelaminnya telah mampu menghasilkan sel kelamin.
Pada makhluk bersel satu, pertumbuhannya ditandai dengan bertambahnya volume sel
tubuhnya, sedangkan pada makhluk bersel banyak ditandai dengan bertambahnya
ukuran (besar) dan jumlah sel. Pada tumbuhan berbiji yang berkembang biak secara
kawin, kehidupannya selalu diawali dari satu sel, yaitu sel zigot. Zigot terbentuk dari
hasil pembuahan sel kelamin betina oleh sel kelamin jantan.
Zigot sebagai hasil pembuahan akan membelah menghasilkan embrio.
Selanjutnya embrio akan berkecambah menghasilkan individu muda. Dalam
perkecambahan tersebut sel-sel embrio membelah. Proses ini menghasilkan banyak sel
dengan bentuk, letak dan fungsi, struktur dan susunan biokimianya berbeda.
Perubahan yang tampak beda tahapannya tidak hanya sekadar bertambah
selnya, tetapi organisasinya juga semakin kompleks. Sel membelah menghasilkan
sekumpulan sel dengan fungsi dan bentuk yang sama, disebut jaringan embrional.
Selanjutnya sel-sel jaringan embrional menggandakan diri menghasilkan berbagai
macam jaringan dengan fungsi dan struktur yang berbeda. Beberapa organ selanjutnya
akan membentuk sistem organ dan akhirnya seluruh sistem organ akan bergabung dan
berinteraksi membentuk tubuh.
Proses perubahan yang terjadi selama masa pertumbuhan hingga terjadi organorgan yang mempunyai struktur dan fungsi berbeda, disebut diferensiasi.
Dari uraian tersebut tampak bahwa pertumbuhan dalam makhluk hidup akan
senantiasa berjalan sejajar dan berdampingan dengan perkembangan.
Pertumbuhan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yakni pertumbuhan
primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer terjadi sebagai hasil
pembelahan sel-sel jaringan meristem primer, sedangkan pertumbuhan sekunder
merupakan hal aktivitas jaringan meristem sekunder.
1. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang. Zigot
sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sel kelamin jantan akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Kumpulan sel yang membentuk embrio ini disebut jaringan
embrional atau jaringan meristem.
Embrio tersimpan dan terlindungi dalam biji. Zat makanan yang diperlukan
embrio ini dipenuhi oleh cadangan makanan dalam biji, yang berupa keping atau
kotiledon. Berdasarkan jumlah kepingnya, tumbuhan berbiji tertutup dibedakan
menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan yang hanya memiliki satu buah kotiledon,
disebut monokotil, dan yang memiliki dua buah kotiledon disebut dikotil.
Jika biji berada pada lingkungan yang sesuai, embrio akan tumbuh dan
berkembang diawali dengan perkecambahan.
Setiap embrio memiliki tiga bagian penting, yang dapat dilihat jelas ketika
mulai berkecambah. Ketiga bagian embrio tersebut adalah:
a) tunas embrionik yaitu calon batang daun yang nantinya dapat tumbuh dan
berkembang menjadi bunga dan buah,
b) akar embrionik yaitu calon akar, dan,
c) kotiledon, atau keping cadangan makanan yang cukup untuk pertumbuhan
dan perkembangan embrio hingga berbentuk daun. Sebelum terbentuk daun,
tumbuhan belum mampu menyusun zat makanan sendiri. Walaupun
demikian, pada beberapa jenis tumbuhan yang kotiledon kecambahnya
berwama hijau, sehingga mampu melaksanakan fotosintesis, tetapi umumnya
relatif singkat.
Untuk
mengenal
bagian-
bagian penting embrio tumbuhan
dikotil dan monokotil, perhatikan
Gambar 3.1!
Pada
berkecambah,
pada
embrio
saat
biji
mulai
jaringan
meristem
terus
tumbuh
berkembang menghasilkan jaringan
baru dengan tugas berbeda. Selanjutnya berbagai organ jaringan akan membentuk organ tubuh.
Pada awalnya organ yang terbentuk adalah akar, batang, dan daun, tetapi
pada perkembangan selanjutnya akan terbentuk pula bunga, buah, biji, dan mungkin
juga umbi. Bunga dan buah ini merupakan hasil modifikasi dari batang dan daun.
Setelah terbentuk tanaman muda, pertumbuhan selanjutnya ditentukan oleh
aktivitas jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem
primer pada ujung akar dan ujung batang, memungkinkan tumbuh bertambah tinggi
atau panjang.
Untuk mengetahui bagian mana dari akar dan batang yang pertumbuhannya
paling cepat biasa dilakukan percobaan dengan mengukur pertumbuhan akar dan
batang kecambah atau taoge.
Berdasarkan
pengukuran
kecambah
disimpulkan
pertumbuhan
percobaan
pertumbuhan
atau
taoge,
akar
dapat
bahwa
kecepatan
untuk
berbagai
bagian akar adalah tidak sama.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 3.3 dan Gambar 3.4!
Berdasarkan gambar tersebut tampak jelas, bahwa bagian ujung akar yang
telah dibuat pembagian skala (dalam mm) dengan menggunakan tinta cina, setelah
beberapa hari jarak garis skala makin berjauhan. Ini menunjukkan bahwa pada
bagian-bagian akar itu terjadi pertumbuhan. Namun, pertambahan panjang pada
daerah data garis skala tersebut tidak sama. Ini menunjukkan bahwa kecepatan
pertumbuhan pada berbagai bagian akar tersebut tidak merata. Bagian yang
pertumbuhannya paling cepat adalah di daerah bagian belakang ujung akar. Makin
jauh dari ujung pertumbuhannya semakin lambat.
Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa pada ujung akar tumbuhan biji
terdapat tiga daerah pertumbuhan dan perkembangan, yaitu daerah pembelahan,
daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.
Mengukur Kecepatan Pertumbuhan
Pertumbuhan adalah pertambahan
volume, panjang, maupun massa yang
bersifat ireversibel. Untuk mengukur
kecepatan
pertambahan
tersebut
dilakukan pengukuran, misalnya dengan
menimbang
untuk
mengetahui
pertambahan massa. Untuk mengetahui
pertambahan panjang atau tinggi, biasa
digunakan alat yang disebut busur
tumbuh atau auksanometer. Perhatikan
gambar 3.5!
Cara menggunakan busur tumbuh sebut adalah sebagai berikut :
1. Ikatkan tali atau benang pada ujung batang tumbuhan dalam pot yang telah
disiapkan. Lewatkan benang tersebut pada katrol yang ditempatkan tepat di atas
tanaman tadi.
2. Pada katrol tersebut tempatkan alat penunjuk yang dapat berputar mengikuti
perputaran katrol.
3. Pada ujung benang yang lain, ikatkan sebuah beban pemberat.
4. Aturlah penunjuk pada benang katrol tadi agar bergerak sepanjang busur yang telah
diberi skala.
5. Setelah beberapa hari, amatilah pergeseran busur penunjuk. Hitunglah berapa
pertambahan tinggi atau panjang batang tanaman tersebut!
Untuk
pertumbuhan,
mengukur
dapat
kecepatan
juga
dengan
menggunakan mistar. Dengan cara ini,
di samping dapat mengetahui kecepatan
pertumbuhan, dapat diketahui pula
bagian
mana
yang
mengalami
pertambahan panjang paling cepat.
Untuk
lebih
jelasnya,
perhatikan
Gambar 3.6!
2. Pertumbuhan Sekunder
Pada tumbuhan dikotil, di samping adanya jaringan meristem primer di
ujung batang dan ujung akar, juga memiliki jaringan meristem sekunder, yaitu
berupa kambium dan kambium gabus. Aktivitas jaringan meristem sekunder ini
menyebabkan pertumbuhan sekunder, yakni bertambah besarnya organ tubuh
tumbuhan.
Proses pertumbuhan sekunder adalah sebagai berikut: Mula-mula kambium
hanya terdapat pada vasis atau ikatan pembuluh. Kambium imi disebut kambium
vasis atau kambium intravaskuler. Fungsi kambium ini adalah keluar memben tuk
xilem, sedangkan ke dalam membentuk floem.
Pada perkembangan selanjutnya, parenkim batang atau akar yang terletak di antara
vasis juga berubah menjadi kambium,
disebut
kambium
intervasis.
Akibat
terbentuknya kambium intervasis yang
bersambungan
intervaskuler,
batang
dikotil
dengan
maka
kambium
kambium
berbentuk
pada
lingkaran
sempurna.
Pertumbuhan
sekunder
pada
batang dan akar tumbuhan dikotil tidak
berlangsung merata sepanjang tahun,
tetapi hanya pada waktu air dan hara
tanah cukup, yaitu pada waktu musim
penghujan. Pada waktu musimkering atau
kemarau, air dan hara tanah sangat kurang,
sehingga pertumbuhan terhenti.
Peristiwa tumbuh dan terhentinya pertumbuhan ini berlangsung sepanjang hidup
tumbuhan tersebut. Akibatnya, pada penampang lintang akar dan batang tumbuhan
dikotil, tampak adanya lingkaran konsentris yang menunjukkan pertumbuhan sekunder
secara periodik. Lingkaran konsentris tersebut dinamakan lingkaran tahun. Untuk lebih
jelasnya, perhatikan Gambar 3.7!
Aktivitas kambium dalam membentuk xilem dan floem tidak seimbang dengan
pertumbuhan kulit, yaitu pertumbuhan xilem dan floem lebih cepat. Hal ini
mengakibatkan jaringan paling luar (epidermis dan korteks sebelah luar) pecah-pecah
dan rusak. Akibat rusaknya jaringan pelindung ini akan membahayakan jaringan di
sebelah dalamnya. Untuk mengatasi hal tersebut, di sebelah dalam jaringan kulit,
terbentuk kambium gabus atau felogen, yang akan membentuk felodenri ke arah
dalam dan felem ke arah luar. Feloderm merupakan sel-sel hidup, sedangkan felem
merupakan sel mati.
Terbentuknya jaringan gabus yang tidak tembus air dan udara, menyebabkan
peredaran udara melalui epidermis batang terganggu. Untuk itu, pada beberapa
tempat epidermis batang terbentuk celah gabus berbentuk lensa yang disebut
lentisel. Perhatikan Gambar 3.8!
B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN DAN
PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN
Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman merupakan hasil interaksi
kompleks dua faktor, yaitu faktor dalam atau intern dan faktor luar atau ekstern.
Faktor intern adalah faktor yang berasal dalam tubuh tumbuhan sendiri yang
berpengaruh terhadap pertumbuhan. Faktor itu dibedakan menjadi dua, yakni faktor
intrasel dan intersel. Yang tennasuk faktor intrasel adalah sifat menurun atau faktor
hereditas, sedangkan Yang termasuk faktor intersel alah hormon.
Faktor
luar
atau
ekstern
yang
mempengaruhi
pertumbuhan
dan
perkembangan ialah air, tanah dan mineral, kelembapan udara, cahaya, dan lainlain.
1. Sifat Menurun atau Hereditas
Ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan banyak dipengaruhi oleh sifat menurun
atau sifat hereditas. Sifat tersebut adalah gen, yang dalam setiap kromosom yang ada
di dalam inti sel.
2. Hormon
Hormon merupakan substansi kimia yang sangat aktif, yang tersusun atas
protein. Hormon yang mempengaruhi tumbuhan ini sering disebut juga zat tumbuh.
Hormon tumbuh pertama kali ditemukan oleh seorang ahli botani asal
Belanda yang bernama
Friedrich August Ferdinand Went (1863 - 1935). Dia
berpendapat bahwa hormon tumbuh merupakan zat
yang penting dalam
pertumbuhan tanaman. Tanpa adanya hormontumbuh tak mungkin terjadi
pertumbuhan.
Hormon tumbuh pada tumbuhan banyak jenisnya, yang penting
antara lain auksin, giberelin, sitokinin, gas etilen, dan asam abisat.
a. Auksin
Auksin merupakan hormon tumbuh yang pertama kali ditemukan pada ujung
koleoptil kecambah gandum (Avezna sativa) oleh Went. Pada penelitian lebih
lanjut, ternyata zat tumbuh ini ditemukan pada ujung-ujung tumbuhan lainnya.
Auksin adalah senyawa indol asam asetat, yang merupakan sekresi titik
tumbuh tanaman, seperti ujung tunas, daun muda, bunga, buah, kambium, dan ujung
akar. Dari bagian tersebut, auksin diangkut ke berbagai organ tubuh. Pengaruh
auksin terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalaih sebagai berikut.
1. Merangsang perpanjangan sel batang dan menghambat perpanjangan sel akar.
Batang yang diletakkan dengan posisi mendatar, ujungnya akan tumbuh
membengkok ke arah sumber sinar matahari. Hal ini dapat terjadi, karena pada
posisi seperti itu, auksin akan berkumpul di permukaan bawah batang, sehingga
sel-sel pada permukaan bawah akan tumbuh memanjang dan am at cepat.
Sebaliknya ujung akar akan tunibuh membelok ke bawah.
Mengapa demikian?
Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 3.9!
2. Merangsang pertumbuhan akar lateral atau samping dan akar serabut, sehingga
meningkatkan penyerapan air dan mineral.
3. Mempercepat aktivitas pembelahan selsel titik tumbuh atau kambium,
sehingga mempercepat pertumbuhan jaringan vaskuler sekunder.
4. Menyebabkan diferensiasi sel menjadi xilem, sehingga dapat meningkatkan
transportasi air dan mineral.
5. Merangsang pembentukan bunga dan buah. Menurut penelitian, auksin
diproduksi oleh koleoptil ujung tunas. Selanjutnya zat tersebut akan mengalir
ke tunas, sehingga tunas mengalami pertumbuhan dan perkembangan.
Benarkah auksin hanya diproduk di ujung koleoptil ? Jika ujung koleoptil
suatu tanaman dipotong, ternyata pertumbuhannya terhenti. Jika potongan ujung
koleoptil diletakkan pada sepotong agar-agar, auksinnya akan diserap agar-agar
tersebut. Jika agar-agadiletakkan pada salah satu sisi bekas potongan ujung tunas,
ternyata sel-sel pada sisi tersebut akan tumbuh lebih cepat daripada sel-sel pada
sisi yang lain, sehingga tunas membengkok ke arah sisi yang pertumbuhannya
lebih lambat tersebut. Untuk lebih jelsnya, lihat gambar 3.10!
Pengaruh IAA atau indol asam asetat asetat/ auksin yang lain adalah dominasi
apikal, yakni pola pertumbuhan dengan gejala keberadaan ujung tunas menghambat
pertumbuhan tunas ketiak. Hal ini tampak pada tumbuhan yang tunas apikalnya tetap
tumbuh dan tunas ketiaknya lambat tumbuh. Namun, jika tunas apikalnya dipotong,
ternyata tunas ketiaknya dapat tumbuh baik. Perhatikan Gambar 3.11!
Gambar 3.11 Pengaruh auksin (IAA). (a) terjadi dominasi apikal (b) tunas ketiak tumbuh, setelah tunas
apikal dipotong
Auksin (IAA) yang diproduksi di dalam tubuh tersebut, kerjanya dipengaruhi
banyak faktor luar, seperti sinar matahari dan suhu.
Jika tunas yang tumbuh tegak ke atas, salah satu sisinya disinari cahaya
matahari, maka pertumbuhan tunas akan berbelok ke arah sumber datangnya sinar. Hal
ini dapat terjadi karena auksin pada sisi batang yang terkena sinar matahari rusak dan
berubah menjadi zat yang justru menghambat pertumbuhan, sehingga pertumbuhan selsel pada sisi tersebut menjadi lebih lambat dibanding sisi yang tidak terkena sinar matahari. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar 3.12!
b. Giberelin
Giberelin
merupakan
zat
tumbuh
yang
memiliki sifat menyerupai auksin. Zat ini dihasilkan
oleh sejenis jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium
moniliformae, ditemukan oleh F. Kurusawa.
Sifat giberelin adalah sebagai berikut :
1) Mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel.
Untuk tumbuhan yang kerdil karena terhenti
pertumbuhannya,
jika
diberi
giberelin
pertumbuhannya akan normal kembali. Untuk
tumbuhan yang normal, jika diberi giberelin akan
tumbuh sangat cepat, perhatikan Gambar 3.13!
c. Sitokinin
Sitokinin merupakan zat tumbuh yang mula-mula ditemukan pada batang
tembakau. Hormon tersebut mempunyai fungsi antara lain sebagai berikut :
1) Merangsang pembelahan sel dengan cepat. Bersama-sama giberelin dan cepat.
Bersama-sama giberelin dan auksin, dapat membantu mengatur pembelahan sel di
daerah meristem, sehingga pertumbuhan titik tumbuh normal.
2) Memperkecil dorninasi apikal dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda.
3) Mengatur pembentukan bunga dan buah.
4) Membantu proses pertumbuhan akar dan tunas pada pembuatan kultur jaringan.
5) Menunda pengguguran daun, bunga dan buah, dengan cara meningkatkan transpor
zat makanan ke organ tersebut.
e. Gas Etilen
Gas etilen adalah hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua. Jika buah
yang sudah tua tetapi masih berwarna hijau disimpan dalam kantong tertutup maka
akan cepat masak. Hal ini disebabkan oleh gas etilen yang dihasilkan buah tersebut.
Salah satu cara mencegah kerusakan karena pembusukan buah-buahan yang
akan dikirimkan ke suatu daerah konsumen maka para pengusaha buah-buahan
memetikmnya pada saat masih hijau. Selanjutnya buah tersebut disimpan dalam kotak
yang ventilasinya baik. Dengan demikian, pemasakan buah tidak terlalu cepat,
sehingga sesampainya di tempat tujuan buah baru akan masak.
Gas etilen juga menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal dan kukuh.
Di samping itu, bersama-sama hormon lain akan menimbulkan reaksi yang
karakteristik. Bersama auksin, gas etilen dapat memacu perbungaan mangga dan
nanas. Bersam-sama giberelin, gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan
dan bunga betina pada tumbuhan berumah satu.
e. Asam Absisat
Asam absisat adalah hormone yang menghambat pertumbuhan tanaman, yaitu
dengan mengurangi kecepatan pembelahan maupun perbesaran sel ataupun keduaduanya.
Hormon ini aktif pada saat tumbuhan berada pada kondisi yang tidak baik.
Sehingga tumbuhan mampu bertahan hidup.
Pada musim kering, musim gugur, atau msim dingin, daun tumbuhan
digugurkan semua. Pada saat demikian tumbuhan mengalami dormansi. Saat dormansi
asam absisat terakumulasi pada tunas, menghambat pertumbuhan sehingga tunas tidak
tumbuh. Dengan demikian, asam absisat sangat membantu tumbuhan mengatasi
tekanan dari kondisi lingkungan yang kurang baik.
Pada saat tumbuhan kekurangan air, asam absisat akan terkumpul pada sel
penutup stomata. Akumulasi asam absisat ini akan menyebabkan stomata menutup.
Dengan
demikian, penguapan air berkurang dan keseimbangan air dalam tubuh
tumbuhan dapat terpelihara.
Di samping hormon-hormon tersebut di tumbuhan juga mampu menghasilkan
hormon lain yang peranannya amat penting. Berdasarkan hasil penelitian, hormon
tersebut berpengaruh pada proses fisiologi pembentukan organ tubuh. Hormon yang
dapat merangsang pembentukan organ tubuh disebut kalin.
Berdasarkan organ tubuh yang dibentuknya, kalin dibedakan menjadi empat
macam, yaitu sebagai berikut.
1) Kaulokalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang proses pembentukan
batang.
2) Rhyzekalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang pembentukan akar. Berdasarkan hasil penelitian para pakar biologi, rhyzokalin mempunyai struktur kimia
yang identik dengan vitamin Bl atau thiamin.
3) Filokalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang pembentukan daun.
4) Antokalin, yakni hormon yang merangsang pembentukan bunga.
Di samping adanya hormon tumbuh vang merangsang pembentukan organ
tubuh, kita mengenal pula hormon luka atau kambium luka atau asam traumalin.
Hormon ini dihasilkan oleh tumbuhan dikotil yang terluka. Hormon ini merangsang
pembelahan sel di daerah luka, sehingga bekas lukanya tertutup kembali. Kemampuan
tubuh tumbuhan memperbaiki bagian tubuh yang rusak dikenal dengan daya restitusi
atau daya regenerasi. Akibat sel-sel di sekitar daerah membelah lebih cepat dari sel-sel
sekitarnya maka pada bekas luka akan segera tertutup kembali dan biasanya tampak
benjol. Benjolan ini disebut kalus.
3. Cahaya
Tanpa adanya cahaya, tumbuhan hijau tak mungkin mampu bertahan hidup
untuk jangka waktu yang lama, sebab cahaya khususnya cahaya matahari merupakan
sumber energi yang amat penting untuk melaksanakan fotosintesis. Proses ini
menghasilkan zat makanan yang berengaruh besar terhadap pembelahan sel.
Namun kenyataannya adalah bahwa
pertumbuhan tanaman yang cukup cahaya
matahari
adalah
lebih
lambat
daripada
pertumbuhan tanaman yang kekurangan sinar
matahari.
Kecambah yang tumbuh di tempat
terang, akan tumbuh lambat. Daunnya yang
muncul di antara kotiledon dengan cepat
tumbuh menghijau dan relatif tebal, batangnya
kuat, dan akarnya tumbuh banyak. Kecambah
yang berada di tempat gelap ternyata tumbuh
lebih cepat, tetapi
daunnya kecil, tipis
kekuningan, batangnya lemah, dan akarnya
tidak banyak. Secara keseluruhan tubuhnya
lemah, kurus, berwarna kuning pucat, dan
tumbuh tidak normal. Pertumbuhan yang
terlalu cepat di tempat gelap, disebut etiolasi.
Perhatikan Gambar 3.14!
Pada tumbuhan yang sama, daun yang mendapatkan sinar matahari langsung
dan daun yang terlindung oleh dedaunan lain tidak menunjukkan adanya penampakan dan
gejala yang berbeda. Daun yang mendapat sinar matahari langsung, mengandung sedikit
air, banyak mengandung gula, daunnya lebih tebal, jaringan palisadenya berlapis-lapis,
lapisan kutikula menebal, sehingga daun menjadi lebih tebal dan sempit. Daun ini
mengadakan respirasi dan fotosintesis lebih cepat.
Daun yang tidak terkena sinar matahari langsung, mengandung air lebih banyak, zat
gulanya lebih sedikit, jaringan mesofil meningkat jumlahnya sehingga daun menjadi lebih
lebar.
Tumbuhan yang hidup pada lingkungan yang kurang cahaya akan tetap tumbuh dan
berkembang normal apabila transpirasi berjalan lebih lambat dari fotosintesis. Hal ini
memungkinkan jaringan mendapatkan cukup air dan zat makanan. Akibatnya tumbuhan di
tempat yang kurang cahaya akan tumbuh lebih cepat.
Intensitas cahaya dan panjang sinar yang mengenai tumbuhan tidaklah sama sepanjang hari atau sepanjang tahun. Ternyata panjang sinar dan intensitas cahaya memberikan
pengaruh terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan. Respons tumbuhan terhadap
panjang penyinaran dan intensitas cahaya disebut fotoperiodisme. Fotoperiodisme
dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorpsi warna, disebut fitokrom. Respons
fotoperiodik yang tampak adalah pada peristiwa dormansi, pembuangan, perkecambahan,
perkembangan batang, dan akar.
Respons fotoperiodik ini tampak jelas pada daerah yang mempunyai empat musim.
Perubahan musim itu sangat dipengaruhi oleh panjang dan intensitas penyinaran. Berdasarkan panjang dan intensitas penyinaran, tumbuhan dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
tumbuhan berhari pendek, tumbuhan berhari panjang, dan tumbuhan netral.
a. Tumbuhan berhari pendek
Kelompok tumbuhan yang akan berbunga di akhir musim panas atau musim gugur.
Pada musim itu panjang penyinaran lebih pendek daripada periode kritis. Contoh
tumbuhannya, antara lain stroberi, dahlia, aster, dan krisantemum.
b. Tumbuhan berhari panjang
Kelompok tumbuhan yang akan berbunga di musim semi, yaitu pada saat panjang
penyinaran lebih panjang dar. periode kritis. Contohnya bayam, selada gandum, dan
kentang.
c. Tumbuhan netral
Kelompok tumbuhan yang pertumbuhannya tidak terpengaruh oleh perubahan periode
panjang penyinaran, contornya : mawar, anyelir, dan bunga matahari.
4. Temperatur
Setiap proses hidup pada tumbuhan, termasuk proses pertumbuhan dan perkembangan selalu dipengaruhi temperatur lingkungannya. Oleh sebab itu, setiap perubahan
temperatur lingkungan akan senantiasa berpengaruh terhadap proses pertumbuhan dan
perkembangannya.
Respons tumbuhan terhadap perubahan temperatur lingkungannya sangat
bervariasi. Temperatur ideal yang diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan
perkembangan berlangsung baik, disebut temperatur optimum. temperatur optimum ini
pun bervariasi menurut jenis tumbuhannya. Di daerah tropis, temperatur optimum
tumbuhan pada umumnya berkisar antara 22 - 37 derajat celcius. Di daerah kutub,
temperatur optimum lebih rendah dari itu, sebaliknya temperatur optimum di daerah
hutan pasir lebih tinggi dari itu.
Jika temperatur lingkungan semakin rendah atau semakin tinggi dari temperatur
optimum, pertumbuhan dan perkembangan akan terganggu. Temperatur terendah di
mana tumbuhan masih mampu tumbuh dan berkembang disebut temperatur minimum,
sedangkan temperatur tertinggi di mana tumbuhan masih mampu tumbuh dan
berkembang disebut temperatur maksimum.
Jika temperatur lingkungan lebih rendah dari temperatur minimum atau lebih
tinggi dari temperatur maksimum maka tumbuhan akan mati. Apalagi kalau kondisi
lingkungan seperti air, cahaya, tidak memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh maka
kematian tumbuhan yang bersangkutan akan semakin cepat.
Untuk mengatasi berbagai faktor lingkungan yang sangat merugikan, tumbuhan
melakukan berbagai adaptasi. Jika kondisi lingkungan seperti air, temperatur, dan
cahaya tidak memungkinkan tumbuhan tumbuh, beberapa tumbuhan tidak melakukan
aktivitas atau dikenal dengan dormansi. Tumbuhan yang berkayu akan tetap hidup,
karena terlindung oleh kulit, dan tunasnya tidak akan tumbuh karena adanya asam
absisat. Tumbuhan semak yang kekal, akan mengalami kematian hanya bagian
tubuhnya yang tumbuh di atas permukaan tanah, sedangkan bagian tubuh yang berada
di dalam tanah akan mengalami dormans: Tumbuhan tahunan akan mati, sedangkan
bijinya berkulit keras akan dormansi, dan tumbuh di musim basah berikutnya.
5. Kelembapan
Kelembapan atau kadar air di suatu tempat sangat berpengaruh terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Tanah dan udara yang kurang lembap
umumnya berpengaruh baik terhadap pertumbuhan tersebut, karena kondisi ini akan
meningkatkan penyerapan air dan menurunkan penguapan atau transpirasi. Hal inilah
yang memungkinkan terjadinya pembentangan sel, sehingga sel dapat segera mencapai
ukuran maksimum. Namun, sering terjadi suatu jenis tumbuhan bahkan bertunas,
bersemi, dan berbunga pada akhir musim kemarau atau kurang air.
6. Air dan Mineral
Air mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Tanpa air tak
mungkin tumbuhan hidup. Demikian juga kekurangan hara, tumbuhan akan mengalami
gangguan. Pertumbuhan akar dan tajuk adalah berhubungan erat. Karena akarlah yang
menyerap air dan hara, sedangkan tajuk yang melaksanakan sintesis senyawa organik
atau makanan.
Jika tanah kekurangan nitrogen, pertumbuhan tajuk terhambat, sedangkan
pertumbuhan
akar lebih besar. Sebaliknya jika tanah cukup akan zat nitrogen,
pertumbuhan tajuk lebih cepat dari akar, karena zat karbohidrat hasil fotosintesis lebih
banyak digunakan untuk perturnbuhan tajuk.
C. PENGGUNAAN HORMON TUMBUH UNTUK MENINGKATKAN
PRODUKSI PANGAN
Di samping hormon-hormon alami yang dihasilkan oleh organisme/tumbuhan,
saat ini manusia telah berhasil membuat horrnon sintesis, misalnva auksin sintetik
2.4-D. Hormon-hormon sintetik tersebut biasa dikenal dengan zat pengatur tumbuh.
Walaupun zat ini secara kimiawi berbeda, namun mempunyai pengaruh yang sama
dengan hormon tumbuh atau auksin alami.
Setelah melalui berbagai penelitian, ternyata hormon tumbuh tidak hanya
berfungsi untuk mempercepat pertumbuhan saja, tetapi secara umum dapat digunakan
untuk meningkatkan produksi pangan. Beberapa peranan hormon tumbuh yang
penting antara lain sebagai berikut.
1. Pada konsentrasi 0,1% auksin sintetik, dapat membunuh rumput-rumput liar
ataupun gulma lainnya, dengan demikian hormon ini dapat digunakan untuk
menyiangi tanaman pertanian. Penggunaan zat tumbuh untuk memberantas
tumbuhan gulma hanya efektif jika dalam skala luas. Sekali menyemprot
tumbuhan gulma dapat mencapai puluhan hektar lahan. Dengan terberantasnya
tumbuhan gulma, tanaman budi daya dapat tumbuh lebih baik, karena
pengganggunya terberantas.
2. Merangsang perbungaan dan pertumbuhan buah. Umumnya setiap jenis tumbuhan
mempunyai masa berbunga dan berbuah pada musim tertentu saja. Dengan
menggunakan hormon tumbuh, suatu tumbuhan dapat berbunga, walaupun saat itu
belum musimnya untuk berbunga. Jika ini dikembangkan dengan baik maka kita
setiap saat dapat berpanen durian, duku, salak, atau buah apa saja yang kita
inginkan, di samping merangsang pertumbuhan.
3. Mencegah rontoknya bunga dan bakal buah. Tidak sedikit petani yang kecewa,
karena bunga bahkan calon buah tanaman budidayanya yang sekilas akan
memberikan harapan untuk panen bunga atau buah ternyata berguguran sebelum
waktu panen. Untuk menghindari hal tersebut dapat digunakan berbagai jenis
hormon tumbuh.
4. Dapat digunakan untuk merangsang pertumbuhan buah tanpa terbentuknya biji.
Pertumbuhan buah tanpa diikuti terbentuknya biji, disebut partenokarpi. Hal ini
dapat terjadi karena adanya hambatan dalam proses polinasi atau penyerbukan dan
pembuahan atau fertilisasi. Untuk tanaman budi daya yang dikonsumsi buahnya,
hal ini sangat menguntungkan. Namun, dalam hal pengadaan bibit terjadinya
partenokarpi merupakan sesuatu yang sangat merugikan. Oleh sebab itu, para
pakar harus selalu berusaha agar persediaan bibit tetap ada.
5. Merangsang pembentukan calon akar dan batang pada proses kultur jaringan.
Kultur jaringan adalah suatu cara untuk mendapatkan bibit tanaman dengan
membiakkan sel-sel organ tubuh, seperti daun pada media tertentu. Media ini biasa
diberi hormon tumbuh.
Perlu diketahui, bahwa kultur jaringan merupakan salah satu alternatif untuk
mendapatkan bibit dalam jumlah besar. Dalam proses ini jaringan tubuh seperti daun,
batang maupun akar dapat dibiakkan. Jaringan yang biasa untuk kultur jaringan
adalah yang berasal dari jaringan parenkim. Dalam kondisi media yang ideal, sel sel vegetatif akan tumbuh dengan menggunakan bahan dari medianya. Untuk
merangsang pertumbuhan calon batang dan calon akar, diperlukan zat tumbuh atau
hormon tertentu.
Keuntungan pengembangan bibit dengan sistem kultur jaringan adalah:
a. dapat menghasilkan bibit dalam jumlah besar
b. turunan yang dihasilkan pasti memiliki sitat yang sama dengan induknya
c. untuk membiakkan bibit tidak diperlukan areal yang luas
D. PERTUMBUHAN PADA HEWAN
Seperti halnya pada tumbuhan, pertmbuhan dan perkembangan hewan mulai
semenjak fase zigot. Zigot sebagai hasil pembuahan set telur oleh sel sperma akan
membelah berulang, sehingga jumlah selnya bertambah banyak. Dari satu sel
menjadi
dua sel, empat set, dan seterusnya, akirnya dihasilkan miliaran sel.
Bersamaan dengan proses pertambahan jumlah sel tersebut, diikuti pula berbagai
perubahan, seperti bentuk sel, fungsi sel, struktur, susun biokimianya, dan lainlain. Pada hewan atau manusia, dari sel zigot membelah secara bertahap dihasilkan
embrio. Pada tahap tertentu sel-sel jaringan embrio akan berdiferensiasi, sehingga
dihasilkan bermacam-macam jaringan (lihat Gambar 3.15!). Selanjutnya embrio
berkembang menjadi janin, dan suatu ketika lahir sebagai bayi. Selanjutnya bayi
akan tumbuh dan berkembang menjadi anak, remaja, dewasa, dan seterusnya.
Pertumbuhan
zigot
hingga
terbentuknya
embrio
disebut
fase
embrionik.
Pertumbuhan setelah fase embrio disebut fase pasca embrionik.
Gambar 3.15 Diferensiasi pada zigot hingga terbentuknya berbagai jenis sel pada hewan atau
manusia, () fertilasi (b) zigot (c) (d) embrio (e) jaringan dewasa hasil diferensiasi
Fase embrionik meliputi beberapa tahap, yakni :
a. pembelahan dan blastulasi,
b. gastrulasi,
c. morfogenesis,
d. diferensiasi,
e. spesialisasi jaringan,
f. imbas atau induksi embrionik,
g. dan organogenesis.
Fase pasca embrionik meluputi dua hal, yakni:
a. metamorfosis dan
b. regenerasi.
1. Fase Embrionik
Sel zigot sebagai hasil pembuahan akan segera membelah berulang-ulang.
Dalam proses pembelahan ini disertai perubahan-perubahan yang akhirnya
terbentuk embrio.
Pada awal pembentukan embrio ini dihasilkan berbagai tipe sel yang mempunyai
struktur dan fungsi berbeda. Proses ini disebut diferensiasi. Perbedaan struktur dan
fungsi sel tersebut sangat menentukan perwujudan akhir organisme yang bersangkutan
sebagai individu baru.
a. Fase Pembelahan dan Blastulasi
Zigot sebagai hasil pembelahan mula-mula menebal, terus membelah secara
mitosis menjadi dua sel. Selanjutnya masing-masing sel anak membelah sekali lagi,
sehingga dihasilkan empat sel baru yang berukuran lebih kecil dari sel asalnya. Sel-sel
ini dikenal dengan blastomer. Selanjutnya blastomer mengalami serangkaian pembelahan mitosis sehingga mengakibatkan penambahan jumlah sel secara cepat.
Kumpulan bola sel embrionik hasil pembelahan ini mempunyai bentuk seperti buah
arbei, disebut morula.
Walaupun zigot mempunyai bentuk menyerupai bola, tetapi mempunyai dua
kutub yang berbeda, yakni:
1. kutub hewan, (animal pole) mempunyai sel-sel yang berukuran lebih kecil, sel-sel
ini akan berkembang menjadi anak hewan, dan
2. kutub tumbuhan, (vegetal pole) yang mempunyai ukuran sel-sel Iebih besar,
bertugas memberikan makanan calon anak hewan. Sel-sel kutub tumbuhan ini
berisikan banyak protein.
Kedua kutub tersebut dibatasi oleh sabit kelabu. Walaupun kedua kelompok sel
tersebut semula berasal dari sel yang sama, karena terjadinya pembelahan
menyebabkm pembagian sitoplasma vang berbeda pada kedua kutub tersebut.
Pembelahan yang disertai perubahan struktur dan fungsi tersebut menyebabkan
terjadinya berbagai jaringan yang bervariasi.
Pada tahap akhir dari fase morula, sel-selnya membelah, sehingga di bagian
tengahnya terbentuk cekungan atau lubang yang berisikan cairan. Cekungan ini
disebut blastosul. Bentuk cekungan blastosul ini bervariasi. Pada berbagai jenis
vertebrata ada yang berbentuk bola dengan lubang di tengah, ada yang meluas
dikelilingi sel. Bentuk embrio sampai tahapan ini disebut blastula. Proses
terbentuknya blastula disebut blastulasi.
Sampai tahap ini kita tidak akan dapat membedakan antara embrio tikus, gajah,
atau manusia. Tetapi telah tampak perbedaan antara embrio mamalia, burung, amfibia,
dan kelas-kelas hewan lainnya.
Untuk memahami tahap-tahap perkembangan embrio seekor hewan, perhatikan
Gambar 3.16!
b. Gastrulasi
Setelah blastulasi lengkap, embrio berubah bentuk. Sel-sel pada salah satu
sisinya bermigrasi ke arah depan sisi lain, sehingga ruang blastosul mengempis atau
bahkan menghilang. Tahapan embrio seperti ini disebut gastrula. Proses perubahan
blastula menjadi gastrula, disebut gastrulasi.
Gastrulasi pada amfibia, dimulai dengan bermigrasinya sel-sel permukaan
blastula ke bagian dalamnya, sehingga terbentuk suatu bola dengan lubang pada
salah satu sisinya. lubang ini terletak di antara kutup hewan dan kutup tumbuhan,
disebut blastopor.
Akibat perpindahan sel-sel permukaan luar ke dalam dan sel-sel lapisan
dalam ke luar, blastosul menghilang dan terbentuklah rang baru yang disebut
gastrosul atau arkenteron.
Pada perkembangan selanjutnya, arkenteron akan berkembang menjadi
saluran pencernaan. Arkenteron akan berhubungan engan blastopor. Selanjutnya
blastopor akan berkembang menjadi anus, sedangkan ulut berasal dari pembukaan
sisi lain dari dinding lapisan gastrula.
Akibat migrasi sel-sel dinding embrio terbentuklah dua lapisan jaringan
embrionik yang letaknya saling berdekatan yakni di sebelah luar disebut ektoderm,
sedangkan lapisan dalam disebut endoderm.
Pada perkembangan selanjutnya, di antara ektoderm dan endoderm terbentuk
suatu lapisan yang disebut mesoderm. Jadi, setelah embrio sempuma, dindingnya
terdiri atas tiga lapisan, yakni ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Perhatikan
Gambar 3.17!
Berdasarkan jumlah lapisan embrionalnya, hewan dapat dikelompokkan
menjadi dua, yakni hewan yang bersifat diploblastik dan hewan triploblastik.
Hewan diploblastik adalah hewan yang embrionya memiliki dua lapisan
embrional, yaitu ektoderm dan endoderm. Contoh hewan yang bersifat diploblastik
antara lain hewan berongga (Coelenterata).
Hewan triploblastik adalah hewan yang embrionya memiliki tiga lapisan
embrional, yaitu endoderm, ektoderm, dan mesoderm. Contoh hewan yang bersifat
triploblastik antara lain, cacing, siput, bintang laut, serangga, dan seluruh hewan
bertulang belakang.
Hewan triploblastik ada yang memiliki rongga tubuh dan ada yang tidak
memiliki rongga tubuh. Cacing pipih dan cacing giling merupakan contoh hewan
triploblastik yang belum memiliki rongga tubuh atau selom.
Selom terbentuk karena mesoderm melipat membentuk kantong berisi cairan.
Gerakan melipat mesoderm ini menyebabkan ada bagian mesoderm yang menempel
pada endoderm, disebut lapisarn splanknik, sedangkan yang menempel pada
ektodernn disebut lapisan somatik. Antara Iapisan somatik dan lapisan splanknik
inilah terbentuk kantong yang berisi cairan. Pada perkembangan selanjutnya, pada
selom inilah berkembang alat-alat dalam.
Untuk membedakan struktur lapisan embrio yang bersifat diploblastik, triploblastik iidak berselom, dan triploblastik berselom, perhatikan Gambar 3. 18!
c. Morfogenesis
Morfogenesis
adalah
proses
pertumbuhan dan perkembangan serta
diferensiasi sel-sel jaringan embrional
menjadi berbagai jaringan, selanjutnya
menjadi organ dan akhirnya menjadi
organisme.
Pase
ini
ditandai
dengan
terjadinya migrasi sel-sel gastrula. Pada
fase ini juga dibentuk sel-sel baru serta
diikuti pergerakan sel-sel jaringan yang
sudah ada. Perhatikan Gambar 3.19!
d. Diferensiasi dan jaringan
Sel-sel jaringan embrional yang
dihasilkan pada fase sebelumnya akan terus tumbuh dan berkembang. Sel-sel jaringan
embrional tersebut akan terus membelah, sehingga dihasilkan sel-sel baru.
Pembentukan sel-sel baru, pergerakan atau migrasi sel-sel jaringan yang sudah
ada ini terjadinya perubahan struktur dan fungsi jaringan dari embrio, mengakibatkan
embrio mempunyai jaringan-jaringan baru. Setiap jaringan mempunyai bentuk, struktur
serta fungsi tertentu. Proses inilah yang disebut diferensiasi dan spesialisasi.
Perkembangan ini dikendalikan oleh gen serta pengaruh unsur-tmsur pokok sitoplasmik.
Jaringan-jaringan baru haasil diferensiasi jaringan embrional tersebut adalah
sebagai berikut :
1. Ektoderm, akan berdiferensiasi menjadi susunan saraf pusat dan tepi; epitel perasa
telinga, hidung dan mata; epidermis termasuk rambut, dan kuku; kelenjar susu,
kelenjar hipofisis, dan kelenjar-kelenjar bawah kulit; email gigi.
2. Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi jaringan ikat, rawan, dan tulang; otot lurik,
otot polos dan otot jantung, pembuluh darah, getah bening dan limfosit; ginjal dan
kelenjar kelamin; selaput serosa yang membatasi perikardium, pleura, dan
peritonium,limpa, dan epitel kelenjar anak ginjal.
3. Endoderm akan berdiferensiasi menjadi epitel yang membatasi saluran pencernaan
dan saluran pernapasan; parenkim tonsil; kelenjar gondok dan anak gondok, timus,
hati pankreas, uretra; epitel yang membatasi rongga telinga dan saluran eustasius.
e. Imbas Embrionik
Peranan gen dalam diferensiasi jaringan embrional tidak hanya dikendalikan
oleh unsur pokok sitoplasmik, tetapi juga dipengaruhi oleh faktor luar sitoplasma, misalnya sel-sel jaringan embrional tetangganya. Ini berarti bahwa diferensiasi dari
jaringan ektoderm tidak lepas dari diferensiasi jaringan mesoderm, diferensiasi jaringan
endoderm tidak lepas dari jaringan mesoderm, dan seterusnya. Pengaruh sel-sel
tetangga dalam pertumbuhan embrio inilah yang dikenal dengan imbas embrionik.
Sebagai contoh imbas embrionik, antara lain bahwa diferensiasi jaringan
ektoderm mendapatkan pengaruh imbas dari mesoderm, sehingga terbentuk sel-sel
saraf. Mata memiliki bermacam-macam jaringan, sebagian berasal dari ektoderm,
sedangkan sebagian dari mesoderm. Saluran pencernaan memiliki jaringan yang
sebagian berasal dari mesoderm, dan sebagian lagi berasal dari endoderm.
Jadi jelaslah, bahwa pada proses diferensiasi dan spesialisasi jaringan embrional,
senantiasa terjadi imbas dari jaringan yang satu dengan jaringan lainnya.
f. Organogenesis
Organogenesis adalah proses pembentukan organ atau alat tubuh. Organogenesis
merupakan proses yang amat kompleks. Pada jaringan embrional terjadi pertumbuhan,
pembelahan, migrasi, morfogenesis dan imbas, juga terjadi kematian sei tertentu,
sehingga dihasilkan dua atau Iebih jaringan yang saling berinteraksi membentuk alat
tubuh atau organ. Kematian sel-sel tertentu yang berlangsung secara sistematik, mempunyai peranan penting dalam pembentukan organ tersebut.
Sebagai contoh, semula organ tangan berbentuk seperti dayung. Adanya
kematian sel-sel tertentu secara sistematik pada jaringan di antara jari-jari maka
terbentuklah jari-jari yang berstruktur seperti jari-jari kita pada umumnya.
Kelopak mata mamalia, semula berupa kulit yang menutup bola mata. Karena
kematian sel -sel jaringan tertentu, akhimya terbentuk kelopak mata atas dan bawah.
Untuk memahami pertumbuhan dan perkembangan embrio hewan, biasa diadakan pengamatan telur ayam semenjak dierami hingga masa menetas.
2. Perkembangan Pasca Embrionik
Pertumbuhan pada hewan sangat berbeda dengan pertumbuhan pada tumbuhan.
Umumnya tumbuhan mampu tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya, sedangkan
pada hewan pertumbuhan dan perkembangan hanya terjadi selama masa perkembangan
hingga masa dewasa. Pada hewan, semenjak lahir atau menetas dari telur telah diketahui
bentuk kasar pada masa dewasanya.
Perubahan embrionik pada hewan umumnya hanya berupa perubahan ukuran
tubuh, yaitu terjadi peningkatan, walaupun tidak semua bagian tubuh mempunyai
kecepatan yang sama. Misalnya, pada saat bayi baru dilahirkan, secara proporsional
kepala lebih besar dari badannya. Perkembangan selanjutnya, lengan, kaki, dan paha
tumbah lebih cepat dari kepala, sedangkan tubuh seperti tidak mengalami perubahan.
Pertumbuhan pasca embrionik pada hewan, secara garis besarnya meliputi dua
hal, yakni metamorfosis dan regenerasi.
Metamorfosis adalah perubahan bentuk pada beberapa binatang secara
bertingkattingkat dari masa muda sampai dewasa, sedangkan regenerasi adalah
kemampuan binatang untuk memperbaiki sel, jaringan atau bagian-bagian tubuh yang
rusak, hilang atau mati.
Regenerasi
Kemampuan hewan untuk memperbaiki sel, jaringan atau bagian tubuhnya yang
rusak, hilang, atau mati disebabkan adanya sel cadangan yang tidak mengalami
diferensiasi. Sel-sel itu adalah sel-sel berbentuk batang.
Proses regenerasi paling efektif adalah pada masa embrio hingga masa
bayi. Setelah dewasa kemampuan regenerasi ini terbatas pada sel atau jaringan
tertentu saja. Namun demikian, pada hewan seperti Hydra, bintang laut, cacing
pipih, cacing tanah, dan reptilia tertentu, kemampuan untuk memperbaiki dirinya
sangat menakjubkan hingga dia mencapai dewasa. Kemampuan regenerasinya
tidak terbatas pada tingkat sel atau jaringan, tetapi sampai pada tingkat organ.
Hewan-hewan tingkat tinggi seperti burung dan mamalia mempunvai
kemampuan regenerasi vang amat kecil. Kemampuan ini hanya terbatas pada
jaringan saja. Jika organ tubunya hilang atau rusak maka dia tidak mampu
menggantinya dengan yang baru.
E. METAMORFOSIS
Pada beberapa jenis hewan, saat baru dari menetas dari telur atau baru
lahir mempunyai bentuk dan struktur yang berbeda dengan dewasanya. Ada yang
sama tetapi organ tubuhnva belum berkemang dan belum berfung , si dengan baik.
Untuk
mencapai kedewasaan, sehingga
organ-organ tubuhnya mampu
berfungsi dengan baik, hewan-hewan tersebut melakukan metamorfosis.
Selama metamorfosis, terjadi transformasi metamorfik yang dapat
mengubah bentuk hewan menjadi lebih besar.
Beberapa jenis hewan yang dalam pekermbangan menuju kedewasaannya
mengalami metamorfosis adalah serangga dan katak.
1. Metamorfosis Serangga
Walaupun ada beberapa jenis serangga yang dalam perkembangan
hidupnya tidak mengalami metamorfosis, namun pada umumnya serangga
mengalami metamorfosis. Metamorfosis serangga dapat dibedakan menjadi dua,
yakni metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna.
Serangga yang mengalami metamorfosis tidak sempurna misalnya
belalang, jangkrik, kecoa, dan lain-lain. Embrio dalam telur yang telah matang
akan keluar menjadi individu baru yang bentuknya menyerupai dewasanya, tetapi
sayapnya belum tumbuh dan belum berfungsi. Serangga muda ini disebut nympa.
Selanjutnya, secara bertahap nympa ini akan mengalami pertumbuhan dan lima
kali pergantian kulit hingga akhirnva menjadi dewasa.
Jadi tahapan metamorfosis tidak senlpurna pada serangga adalah sebagai
berikut.
telur  nympa  imago/serangga dewasa
Untuk. lebih mengenal perkembangan metamortosis tidak sempurna pada
belalang, perhatikan Gambar 3.21!
Serangga
metamorfosis
yang
sempurna
kupu-kupu, lebah,
Telur
serangga
metamorfosis
matang
akan
mengalami
misalnya
dan kumbang.
yang
mengalami
sempurna,
setelah
menetas
menjadi
serangga muda yang bentuk dan
sifatnya berbeda dengan dewasanya.
Serangga muda ini disebut larva.
fase larva ini sering disebut fase
makan, karena pada fase ini serangga
muda hanya hidup untuk mencari
makan. Makanan itu sangat penting
untuk pertumbuhan tubuhnva.
Setelah pertumbuhan mencapai ukuran tertentu, larva akan berubah
menjadi kepompong atau pupa. Setelah pupa matang maka serangga dewasa yang
lemah akan keluar. Beberapa waktu kemudian telah berubah menjadi serangga
dewasa yang sempurna. Jadi tahapan metamorfosis sempurna pada serangga
adalah sebagai berikut:
telur  larva  pupa imago
Untnk memahami perkembangan metamorfosis sempurna
serangga,
perhatikan gambar 3.22!
2. Metamorfosis Katak
Katak termasuk hewan amfibia, yakni hewan yang pada masa muda atau
larvanya hidup di air dan bernapas dengan insan, sedangkan dewasanya hidup di
lingkungan darat dan beniapas dengan paru-paru. Di samping itu sistem
peredaran larva katak atau berudu juga menyerupai ikan, sehingga untuk menuju
ke kedewasaan, katak mengalami metamorfosis.
Serara sederloana, metamorfosis pada katak adalah sebagai berikut.
Saat baru menetas, katak bernapas dengan tiga pasang insang luar.
Selanjutnva insang luar ini berangsur-angsur menyusut diganti oleh insang
dalam. Pada umur 9 hari insang dalam telah terbentuk. Bersamaan dengan itu
terbentuk pula tutup insang, yang telah tampak sempurna pada umur 12 hari.
Tungkai belakang tumbuh pada umur 2,5 bulan hingga 3 bulan, bersamaan ini
ekor lambat laun menvusut karena tertarik oleh badan.
Metamorfosis katak akan berakhir setelah 3 bulan. Dan katak menjadi
dewasa setelah berumur sekitar 1 tahun. Proses metamorfosis ini dipengaruhi
oleh suhu lingkungan.
Untuk memahami tahapan metamorfosis dan daur hidup katak, perhatikan
Gambar 3.23!
LEMBAR KERJA SISWA
I. Tujuan
1. Mengetahui proses pertumbuhan pada tumbuhan.
II. Pendahuluan
Pertumbuhan adalah pertambahan volume, panjang, maupun massa yang
bersifat ireversibel. Untuk mengukur kecepatan pertambahan tersebut
dilakukan pengukuran, misalnya dengan menimbang untuk mengetahui
pertambahan massa. Untuk mengetahui pertambahan panjang atau tinggi,
biasa digunakan alat yang disebut busur tumbuh atau auksanometer.
III. Alat dan Bahan
1. Auksanometer
2. tumbuhan kacang merah
IV. Prosedur
1. Siapkan perangkat alat auksanometer sederhana.
2. letakkan tumbuhan kacang merah yang sedang aktif tumbuh pada posisi
terpasang dengan alat auksanometer.
3. amati pergerakan jarum pada skala setiap 2 jam setiap harinya.
4. Isilah tabel pengamatan berdasarkan hasil observasi anda.
V. Hasil Pengamatan
No.
hari
1.
1
2.
2
3.
3
4.
4
5.
5
Perubahan panjang Per- 2 jam (dalam cm)
1
2
3
4
5
6
VI. Pertanyaan
1. Bagaimana
hasil
yang diperoleh
dari
pengamatan
anda
terhadap
pertumbuhan tanaman kacang merang setiap 2 jam dalam 1 hari.
2. Pada hari ke berapa terjadi pertumbuhan yang pesat, dan pada jam berapa
pertumbuhan berlangsung dengan pesat.
3. Buatlah kesimpulan dari hasil pengamatan anda!
VII. Tugas
1. Lakukanlah pengamatan dengan menggunakan objek tanaman yang berbeda.
VALUASI
1
2
Peristiwa perubahan biologis yang terjadi
pada makhluk hidup dibawah ini
menunjukkan proses pertumbuhan, kecuali
A. Pertambahan jumlah massa sel
B. Pertambahan volume sel
C. Pertambahan jumlah deposisi zat antar
sel
D. Pertambahan sel
E. Bersifat reservibel
E. Menghambat pertumbuhan
dapat menguraikan Auxin
6.
Dua kecambah diletakan disuatu tempat,
yang satu kena cahaya sedangkan yang lain
tudak kena cahaya. Kecambah ditempat
yang gelap jauh lebih panjang daripada
tempat yang terang. Hal ini menunjukan
bahwa .........
A. Cahaya berpengaruh terhadap
pertumbuhan
B. Cahaya merupakan faktor yang tidak
diperlukan
C. Cahaya diperlukan sedikit untuk
pertumbuhan
D. Cahaya merupakan faktor penghambat
pertumbuhan
E. Cahaya berpengaruh besar terhadap
pertumbuhan
7.
Jika kita ingin mendapatkan pohon jambu
biji berubah tanpa biji, maka memerlukan
hormon...
A. Giberlin
B. Sitokinin
C. Kalin
D. Traumalin
E. Auxin
8.
hormon yang dapat memacu pertumbuhan,
mengakibatkan pertumbuhan raksasa pada
tumbuhan adalah ............
A. Sitokinin
B. Auxin
C. Kalin
D. Traumalin
E. giberlin
9.
hormon yang merangsang lapisan aleuron
untuk mensintesis enzim amilase yang
dapat,
memecahkan
tepung
dalam
endosperm menjadi glukosa adalah .......
A. Auxin
B. Sitokinin
C. Giberlin
D. Kalin
E. Traumalin
Perkembangan makhluk hidup adalah
proses.........
A. Pertambahan volume yang dapat
diukur dan bersifat tidak dapat kembali
B. Menuju kedewasaan dan tidak dapat
dikur
C. Penambahan bahan dan perubahan
substansi
D. Perubahan yang berlangsung tanpa
batas
3. Tabel hasil pengamatan tentang pertumbuhan
suatu kecabah.....
Hari bagian
0 1
2
Kecambah
Tinggi
0 0,4 1,6
Kecambah
3
4
2,8 4,0
5
6
7
5,2 6,4
7,6
Kecepatan tumbuh kecambah tersebut tiap
hari adalah .......
A. 0,09
B. 1,09
C. 1,2
D. 1,9
E. 7,6
4.
5.
Dalam proses perkembangan tunas
membengkok keatas, hal ini disebabkan
oleh peran horman .....
A. Sitokinin
B. Asam Absiat
C. Giberelin
D. Gas etilen
E. Auxin
Cahaya diperlukan oleh tumbuhan, tetapi
cahaya dapat.......
A. Mematikan sel-sel yang bersifat
merismetik
B. Menyebabkan tumbuhan cepat mati
C. Menyebabkan matinya pucuk-pucuk
daun
D. Mempercepat
terjadinya
Auxin
didalam batang
karena
10. Jika buah yang masih hijau (sudah tua
tetapi belum masak) diletakan disuatu
tempat yang tertutup maka buah akan cepat
masak, disebabkan oleh pengaruh .......
A. Sitokinin
B.
C.
D.
E.
Kalin
Auxin
Gas etilen
Giberelin
11. Selama musim kemarau, pada tanaman jati
terjadi pengguguran daun disebabkan
adanya konsentrasi yang tinggi pada
kuncup ketiak, yaitu ..........
A. Gas etilen
B. Asam absisat
C. Auxin
D. Giberelin
E. Traumalin
12. Urutan perkembangan sel telur yang
dibuahi adalah sebagai berikut ..........
A. Zigot – morula – gastrula – blastula –
organogeni
B. Zigot – blastula - morula – gastrula ––
organogeni
C. Zigot - morula – blastula - gastrula ––
organogeni
D. Zigot - morula – blastula - organogeni
- gastrula
E. Zigot - morula – gastrula - organogeni
- blastula
13. Perhatikan gambar salah satu fase
perkembangan zigot mamalia dibawah ini .
Fase ini menunjukan
studium ......
A. Zigot
B. Morula
ö ö öBlastula
ööööööö
C.
öööööööööööö
ö ö Gastrula
öööööööööö
D.
ööööööööööööö
öööö
E. organogeni
14. Pada proses organogeni lapisan mesoderm
akan berdiferensiasi menjadi organ-organ
tubuh, organ tubuh hasil diferensiasi
mesoderm adalah .......
A. system syaraf, kulit panca indera
B. kelenjar pada alat pencernaan
C. sistem saraf, alat-alat kelamin
D. tulang otot, ginjal
E. paru-paru, otot, panca indera.
15. Jika kita perhatikan pertumbuhan pada
manusia, wanita lebih cepat tumbuh dari
pada pria pada usia .........
A. 10 -18 tahun
B. 11 – 15 tahun
C. 16 – 22 tahun
D. 12 tahun
E. 12 – 16 tahun
16. Masa puber manusia adalah ....
A. masa pertumbuhan alat kelamin
sekunder
B. masa pertumbuhan alat kelamin Primer
C. pertumbuhan pisik secara optimal
D. wanita mampu menghasilkan keturunan
E. lebih cepat pada laki-laki daripada
wanita
17. Lamanya pertumbuhan fetusdi dalam rahim
( uterus ) sejak terjadinya konsepsi sampai
dengan terbentuknya fetus disebut .......
A. invaginasi
B. gastrulasi
C. embrio
D. gestasi
E. fertilasi
18. Lamanya masa gestasi secara berurutan
pada individu-individu; manusia, sapi,
simpanse, domba, gajah adalah. ............
A. 9,7,9,5,20 bulan
B. 9,9,7,5,20 bulan
C. 9,5,7,9,20 bulan
D. 9,20,7,5,9 bulan
19. Serangga
dibawah
ini
mengalami
metamorfosis tidak sempurna adalah .......
A. Kupu-kupu
B. Nyamuk
C. Belalang
D. Kumbang
E. Lalat
20. Pada kupu-kupu fase tertentu, larva, dalam
hal ini ulat membungkus diri. Didalam
bungkus tersebut mengalami keadaan tidak
aktif, disebut .....
A. nymfa
B. pupa
C. imago
D. telur
E. dewasa