Pertumbuhan dan Perkembangan

Pernahkah kalian melihat tanaman mangga yang batangnya semakin bertambah tinggi dan kemudian menghasilkan buah? Tanaman mangga tersebut mengalami proses pertumbuhan dan perkembangan. 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. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup, mari baca dan pahami ulasan di bawah ini !

1. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume yang bersifat irreversibel (tidak dapat kembali pada keadaan semula). Pertumbuhan terjadi karena adanya pertambahan jumlah sel akibat adanya pembelahan sel secara mitosis dan pembesaran sel karena adanya penambahan substansi. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif (menggunakan angka). Contoh proses pertumbuhan pada salah satu makhluk hidup, misalnya tumbuhan, yaitu penambahan tinggi tanaman, penambahan diameter batang, penambahan jumlah daun, dan penambahan luas akar.

Perkembangan merupakan proses menuju kedewasaan yang ditandai dengan terspesialisasinya sel ke struktur dan fungsi tertentu. Perkembangan dinyatakan dengan adanya perubahan bentuk dan tingkat kedewasaan yang diperlihatkan dengan berfungsinya alat-alat reproduksi yang dimiliki. Organisme disebut telah dewasa apabila telah mampu berkembang biak secara generatif (kawin). Berbeda dengan pertumbuhan, perkembangan merupakan proses yang tidak dapat diukur. Dengan kata lain, perkembangan bersifat kualitatif atau tidak dapat dinyatakan dengan angka. Contoh yang merupakan proses perkembangan pada tumbuhan, yaitu perkecambahan, pembungaan, pematangan buah dan penuaan.

Gambar 1. Penambahan tinggi tanaman merupakan salah satu contoh pertumbuhan pada tumbuhan
(Sumber : tokopedia.com)

Gambar 2. Pematangan buah merupakan salah satu contoh proses perkembangan pada tumbuhan
(Sumber : idntimes.com)

2. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
A. Pertumbuhan pada Tumbuhan
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 hasil aktivitas jaringan meristem sekunder (untuk jaringan meristem primer dan sekunder akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan berikutnya).

I. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer ini terjadi karena aktivitas jaringan meristem yang sel-selnya senantiasa aktif membelah. Jaringan ini banyak ditemukan pada ujung akar serta ujung batang, selanjutnya daerah ini dikenal sebagai titik tumbuh. Aktivitasnya menyebabkan akar dan batang tumbuh memanjang. Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar dan ujung batang.
Pertumbuhan pada Embrio
Proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan sering disebut sebagai perkecambahan. Perkecambahan merupakan awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Embrio atau lembaga pada tumbuhan mempunyai tiga bagian utama, yaitu radikula (akar lembaga), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikalus (batang lembaga). Proses perkecambahan biji dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu perkecambahan hipogeal dan perkecambahan epigeal.
Perkecambahan Hipogeal
Kotiledon tetap berada di bawah tanah, sedangkan plumula keluar dari permukaan tanah disebabkan pertumbuhan epikotil yang memanjang ke arah atas. Salah satu contoh tumbuhan mengalami perkecambahan tipe hipogeal adalah jagung.
Perkecambahan Epigeal
Kotiledon terdapat di permukaan tanah karena terdorong oleh pertumbuhan hipokotil yang memanjang ke atas. Salah satu contoh tumbuhan yang mengalami perkecambahan tipe epigeal adalah kacang tanah.

Gambar 3. Perkecambahan hipogeal dan epigeal
(Sumber : torajafarmer.wordpress.com)

Ada tiga macam bagian penyusun embrio yang penting pada proses perkecambahan, yaitu :

• Tunas embrionik, sebagai calon batang dan daun (plumula) yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi bunga dan buah.
• Akar embrionik, sebagai calon akar (radikula) yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi akar.
• Kotiledon (keping biji), merupakan cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio hingga mencapai terbentuknya daun karena embrio tersebut belum menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.

Pertumbuhan pada Ujung Akar

Pada bagian meristem apikal (meristem ujung), akar tumbuhan dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Titik tumbuh akar adalah pada bagian jaringan meristem yang memiliki tudung akar. Berdasarkan strukturnya, titik tumbuh akar dibedakan menjadi :

• Daerah pembelahan, terdapat pada ujung akar, sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik).
• Daerah pemanjangan, berada di belakang daerah pembelahan, sel-sel mengalami pembesaran dan pemanjangan.
• Daerah diferensiasi, bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk jaringan dewasa yang selanjutnya akan menjadi organ tumbuhan (akar, batang, daun).

Gambar 4. Struktur akar
(Sumber : ensiklopediilmupopuler481.blogspot.com)

Pertumbuhan pada Ujung Batang

Titik tumbuh pada batang dilindungi oleh balutan bakal daunnya. Pertumbuhan dan perkembangan sama dengan yang terjadi pada akar, yaitu terdapat daerah pembelahan (meristematik), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Pada daerah pemanjangan, sel-selnya akan tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan, yaitu epidermis, korteks, dan silinder pusat. Ciri suatu tumbuhan dikatakan sudah dewasa yaitu ditandai dengan terbentuknya bunga. Pada bunga inilah terdapat alat kelamin betina berupa putik maupun alat kelamin jantan berupa benang sari yang berfungsi sebagai alat perkembangbiakan suatu tumbuhan.

Gambar 5. Penampang ujung batang
(Sumber : sainsmini.blogspot.com)

II. Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil, yaitu pembentukan kambium yang terbentuk dari parenkim atau kolenkim. Jika sel kambium membelah ke arah luar, akan membentuk sel floem, sebaliknya jika sel kambium membelah ke arah dalam akan membentuk xilem. Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Pertumbuhan xilem dan floem tersebut menyebabkan batang bertambah besar dan tampak adanya lingkaran konsentris yang menunjukan pertumbuhan sekunder secara periodik. Lingkaran konsentris tersebut dinamakan lingkaran tahun. Lingkaran tahun yang terbentuk juga dipengaruhi oleh aktivitas pada musim kemarau dan musim penghujan.

Gambar 6. Lingkaran tahun
(Sumber : biologionline.info)

Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh kegiatan meristem sekunder yang meliputi :

• Kambium Gabus (Felogen), pertumbuhan felogen menghasilkan jaringan gabus. Jaringan gabus berperan sebagai pelindung, yaitu menggantikan fungsi epidermis yang mati dan terkelupas, juga merupakan bagian dari jaringan sekunder yang disebut periderm.
• Kambium Fasis, berperan membentuk xilem sekunder ke arah dalam dan membentuk floem sekunder ke arah luar, selain itu juga menghasilkan sel-sel hidup yang berderet-deret menurut arah jari-jari dari bagian xilem ke bagian floem yang disebut jari-jari empulur. Bagian xilem lebih tebal dari pada bagian floem karena kegiatan kambium ke arah dalam lebih besar dari pada kegiatan ke arah luar.
• Kambium Interfasis, merupakan kambium yang membentuk jari-jari empulur.

B. Perkembangan pada Tumbuhan
Organisme disebut telah dewasa apabila telah mampu berkembang biak secara generatif (kawin). Pada tumbuhan, hal itu ditandai dengan mulai munculnya bunga. Perkembangan juga berkaitan erat dengan perkembangbiakan. Perkembangbiakan bertujuan untuk melestarikan suatu jenis makhluk hidup agar tidak mengalami kepunahan. Pada umumnya perkembangbiakan pada tumbuhan dapat dibedakan atas dua cara, yaitu secara vegetatif (aseksual/tidak kawin) dan secara generatif (seksual/kawin).
Perkembangbiakan Tumbuhan Secara Vegetatif (Aseksual)
Yaitu terjadinya individu baru tanpa didahului oleh peleburan dua sel gamet. Berikut ini merupakan beberapa contoh perkembangbiakan tumbuhan secara vegetatif alami (tanpa adanya campur tangan manusia) :

• Dengan menghasilkan spora vegetatif, misalnya pada tumbuhan paku, fungi, dan lumut.

Gambar 7. Perkembangbiakan dengan spora
 (Sumber : beatrixangel.blogspot.com)

• Dengan rhizoma atau akar tinggal, misalnya pada irut, bunga tasbih, lengkuas, temulawak, dan kunyit.

Gambar 8. Perkembangbiakan dengan rhizoma
(Sumber : haumagenst.blogspot.com)

• Dengan stolon atau geragih, misalnya pada pegagan, rumput teki, stroberi dan arbei.

Gambar 9. Perkembangbiakan dengan stolon
(Sumber : ipaedukasi-supena.blogspot.com)

• Dengan umbi batang, misalnya pada kentang.

Gambar 10. Perkembangbiakan dengan umbi batang
(Sumber : ilmusiana.com)

• Dengan umbi lapis, misalnya pada bawang merah.

Gambar 11. Perkembangbiakan dengan umbi lapis
(Sumber : sekolah-matematika-sains.blogspot.com)

• Dengan tunas, misalnya pada bambu, tebu dan pisang.

Gambar 12. Perkembangbiakan dengan tunas
(Sumber : duniainformasisemasa3867.blogspot.com)

Perkembangbiakan Tumbuhan Secara Generatif (Seksual)
Yaitu terjadinya individu baru yang didahului dengan peleburan dua sel gamet. Peristiwa ini disebut pembuahan (fertilisasi). Pembuahan pada tumbuhan berbiji akan terjadi jika didahului oleh adanya proses penyerbukan (persarian) yang kemudian disusul dengan proses pembuahan.

• Penyerbukan, merupakan sampainya serbuk sari pada tujuan. Pada tumbuhan Gymnospermae, tujuan serbuk sari adalah tetes penyerbukan, sedangkan pada tumbuhan Angiospermae, tujuan benang sari adalah kepala putik.
• Pembuahan, penyerbukan akan menghasilkan individu baru apabila diikuti oleh pembuahan (fertilisasi). Pembuahan adalah peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae dan pembuahan ganda pada Angiospermae.

Gambar 13. Penyerbukan dan proses pembuahan pada tumbuhan
(Sumber : kependidikan.com)

C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan, yaitu :
I. Sifat Menurun atau Hereditas
Ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan banyak dipengaruhi oleh sifat menurun atau sifat hereditas. Sifat tersebut adalah gen yang terdapat di dalam setiap kromosom yang ada di dalam inti sel.
II. Hormon
Hormon merupakan substansi kimia yang sangat aktif, yang tersusun atas senyawa protein. Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan 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 hormon tumbuh tak mungkin terjadi pertumbuhan. Hormon-hormon tumbuhan yang telah dikenal pada saat ini meliputi hormon auksin, giberalin, sitokinin, asam absisat, kalin, etilen, dan asam traumalin. Hormon-hormon tersebut mempunyai fungsinya masing-masing pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.
III. Suhu atau Temperatur
Suhu optimum (15 derajat Celcius hingga 30 derajat Celcius) merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan. Suhu minimum (5 derajat Celcius hingga 10 derajat Celcius) merupakan suhu terendah di mana tumbuhan masih dapat tumbuh. Suhu maksimum (30 derajat Celcius hingga 38 derajat Celcius) merupakan suhu tertinggi di mana tumbuhan masih dapat tumbuh.
IV. Cahaya
Cahaya khususnya cahaya matahari memang mutlak diperlukan oleh semua tumbuh-tumbuhan hijau, tetapi pengaruhnya terhadap pertumbuhan perkecambahan tumbuhan adalah menghambat karena cahaya dapat menyebabkan zat tumbuh menjadi zat yang dapat menghambat pertumbuhan. Hal ini dapat dibuktikan apabila kita meletakkan dua kecambah, yang satu di tempat yang gelap dan yang satunya lagi di tempat yang terang. Dalam jangka waktu yang sama, kecambah di tempat gelap tumbuh lebih cepat tetapi tidak normal. Pertumbuhan yang amat cepat di dalam gelap disebut etiolasi.
V. Kelembapan 
Tanah dan udara yang lembap berpengaruh terhadap pertumbuhan tumbuhan. Pada keadaan lembap, banyak air yang diserap oleh tumbuhan dan sedikit penguapan yang terjadi sehingga mengakibatkan pertumbuhan menjadi cepat karena terjadinya pembentangan sel-sel, dengan demikian sel-sel lebih cepat mencapai ukuran maksimalnya.
VI. Air
Air mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Air berfungsi untuk fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik, menjaga kelembapan dan membantu perkecambahan biji. Air dapat menjaga kelangsungan hidup tumbuhan.
VII. Oksigen
Berperan dalam pemecahan senyawa bermolekul besar (saat respirasi) agar menghasilkan energi yang diperlukan pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

3. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Hewan
Untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangan pada hewan, penulis mengambil salah satu contoh hewan vertebrata yaitu katak. Seperti halnya tumbuhan, hewan pun mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Kecepatan pertumbuhan dan perkembangan pada berbagai jenis hewan vertebrata berbeda-beda, ada yang cepat dan ada yang lambat. Berikut ini merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan pada katak :
a. Telur dibuahi di luar tubuh induk betina (fertilisasi eksternal).
b. Selubung telur membengkak dan mengalami pembelahan-pembelahan.
c. Zigot berkembang menjadi embrio dalam beberapa fase :
Fase morulla : 3-7 jam setelah pembuahan.
Fase blastula : 18 jam setelah pembuahan.
Fase gastrula : 34 jam setelah pembuahan.
Terbentuk lapisan embrional: 64 jam setelah pembuahan.Lapisan embrional terdiri atas 3 lapisan:
Ektoderm (lapisan luar), yang selanjutnya akan mengalami diferensiasi menjadi kulit, sistem
saraf, dan alat indera.
Mesoderm (lapisan tengah), yang selanjutnya akan mengalami diferensiasi menjadi otot,
rangka, alat peredaran darah, alat reproduksi, alat ekskresi, dan jaringan ikat.
Endoderm (lapisan dalam), yang akan mengalami diferensiasi menjadi saluran pencernaaan
dan kelenjar-kelenjarnya.
d. Telur menetas setelah berumur 6 hari menjadi berudu yang mempunyai tiga pasang insang luar.
e. Metamorfosa :
Terbentuk insang pada usia 8 hari.
Terbentuk tutup insang pada usia 12 hari.
Terbentuk tungkai belakang pada usia 2,5 bulan.
Terbentuk tungkai depan pada usia 3 bulan dan metamorfosa selesai.
f. Setelah berumur 1 tahun katak sudah dewasa.

Gambar 14. Pertumbuhan dan perkembangan katak
(Sumber : jagad.id)

Pada vertebrata yang pembuahannya terjadi di dalam tubuh (fertilisasi internal), embrio akan terlindung di dalam rahim induknya. Pada mamalia yang mempunyai plasenta, embrio yang dikandung mendapatkan makanan dari induknya dengan perantaraan plasenta tersebut. Lama pertumbuhan sampai menjadi fetus (masa kehamilan) antara hewan yang satu dengan hewan yang lainnya berbeda-beda. Biasanya makin besar tubuhnya makin lama masa hamilnya.

4. Pertumbuhan dan Perkembangan pada Manusia
Proses pertumbuhan dan perkembangan pada manusia, secara singkat dapat digambarkan sebagai berikut :
I. Masa pembuahan sampai lahir

• Setelah terjadi pembuahan, zigot akan segera membelah (tumbuh) dalam beberapa jam kemudian dan mengalami beberapa fase seperti pada vertebrata lainnya. Fase itu ialah morulla, blastula dan gastrula. Kemudian pada fase gastrula akan terbentuk jaringan embrional dan selanjutnya akan mengalami diferensiasi.
• Minggu keempat, berukuran 0,6 cm. Organ tubuh yang penting sudah terbentuk dan sudah berfungsi. Jantung berbentuk pipa, otak merupakan bangunan yang menggumpal di daerah kepala, tangan dan kaki belum terbentuk.
• Bulan kedua, berukuran 4 cm. Organ tubuh di bagian muka sudah terbentuk semua, tangan dan kaki telah terbentuk. Jantung telah sempurna. Alat kelamin dalam telah terbentuk. Sedangkan rangka yang telah terbentuk masih berupa tulang rawan.
• Bulan ketiga, berukuran 7 cm. Pada usia ini seluruh organ telah terbentuk termasuk alat kelamin luar. Pada saat ini dan selanjutnya hanya sedikit terjadi perkembangan. Janin hanya mengalami pertumbuhan memanjang serta bertambah besar dan berat.

II. Masa setelah lahir

Begitu lahir, bayi segera bernapas. Paru-parunya mulai berfungsi dan darah berhenti mengalir melalui tali pusat. Pertumbuhan bayi sampai dewasa dipengaruhi oleh :

• Hormon pertumbuhan, antara lain hormon pemacu pertumbuhan (growth stimulating hormone) dan hormon tiroksin.
• Zat makanan, zat makanan sangat penting dalam proses pembelahan sel dan proses-proses yang lain.
• Sifat hereditas, yaitu sifat menurun yang diwariskan dari kedua orang tuanya.

III. Masa Remaja

Pada masa ini, terutama pada masa puber, pertumbuhan kedua jenis anak menunjukkan pertumbuhan yang cukup cepat. Pada masa puber, alat kelamin sudah mampu menghasilkan sel kelamin. Pada wanita, ovarium mampu menghasilkan sel telur dan biasanya sudah mulai haid atau datang bulan. Pada masa puber ini wanita mengalami perubahan yang cukup besar, di mana bulu-bulu mulai tumbuh di sekitar alat kelamin dan ketiak, payudara bertambah besar, dan pinggulnya tumbuh membesar. Pada pria, datangnya masa puber lebih terlambat dibandingkan wanita. Datangnya masa puber pada pria biasanya ditandai dengan tumbuhnya penis dan testes, tumbuhnya bulu pada kumis dan jambang, tumbuhnya bulu di sekitar alat kelamin. Kemudian dada tampak menjadi lapang dan suara menjadi lebih besar.

IV. Masa Dewasa

Setelah akhir masa remaja, manusia mengalami masa dewasa. Pada masa ini pertumbuhan manusia sudah sampai pada puncaknya. Pada manusia dewasa, kerja otaknya berfungsi amat baik sehingga dapat memutuskan dan melaksanakan pilihan terbaik dalam hidupnya.

V. Manusia masa lanjut usia (Manula)

Usia manusia terus bertambah hingga memasuki masa manusia lanjut usia, yaitu setelah melewati usia 50 tahun. Pada masa ini merupakan masa akhir dari perkembangan seorang manusia. Pada masa manusia lanjut usia inilah kemampuan organ-organ tubuh manusia mulai mengalami penurunan, gerakan mulai lebih lambat dan lebih mudah lelah. Pada masa ini, seorang wanita akan mengalami menopause (berhentinya menstruasi) dan sudah tidak dapat melahirkan. Manusia usia lanjut perlu mendapat istirahat yang cukup untuk menjaga kondisi tubuhnya karena manusia usia lanjut rentan terserang penyakit yang disebabkan oleh menurunnya daya imun tubuh.

Gambar 15. Pertumbuhan dan perkembangan janin
(Sumber : rumushitung.com)

Gambar 16. Pertumbuhan dan perkembangan manusia dari bayi hingga manula
(Sumber : penjaskes.co.id)

Demikian yang dapat penulis bahas mengenai Pertumbuhan dan Perkembangan. Pola pertumbuhan dan perkembangan pada berbagai makhluk hidup berbeda, untuk itu bagi para pembaca disarankan untuk mencari dan membaca bahan rujukan yang lain untuk melengkapi bacaan ini.

Semoga bacaan di atas bermanfaat...

Terima kasih 🙏