Bab I
Pertumbuhan
dan Perkembangan Makhluk Hidup
Standar Kompetensi:
1. Memahami berbagai
sistem dalam kehidupan manusia.
Kompetensi Dasar:
1.1 Menganalisis
pentingnya pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup.
Tugas Pembelajaran:
1. Menyimpulkan
perbedaan pertumbuhan dan per-kembangan makhluk hidup.
2. Menjelaskan
faktor-faktor yang mempengaruhi per-tumbuhan dan perkembangan pada makhluk
hidup.
3. Menjelaskan
pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan berbiji.
4. Menjelaskan metamorfosis dan metagenesis.
Ringkasan Materi
A. Motivasi
Perhatikan gambar berikut!
Apa yang dapat kamu simpulkan dari
gambar 1, 2, dan 3 di atas?
Pernahkah kamu memperhatikan
makhluk hidup yang ada di sekitar rumahmu? Contoh pada tumbuhan yang awalnya
berupa kecambah, dengan bertambahnya waktu kecambah akan menjadi tumbuhan yang
berukuran besar. Pada hewan yang baru lahir, ukuran awalnya kecil semakin
bertambahnya waktu menjadi hewan yang berukuran besar dan pada manusia ketika
lahir atau bayi berukuran kecil dengan perjalanan waktu manusia mengalami
pertambahan berat badan maupun ukuran. Itu semua menunjukkan makhluk hidup
mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pada umumnya pertumbuhan dan
perkembangan makhluk hidup terjadi secara beriring/bersamaan.
B. Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan perkembangan
merupakan salah satu ciri organisme. Pertumbuhan adalah proses
pertambahan ukuran (volume) dan jumlah sel yang tidak dapat balik (irreversible),
artinya individu yang telah tumbuh besar tidak akan kembali lagi ke ukuran
semula. Pada organisme bersel banyak (multiseluler) selama pertumbuhan akan
mengalami pertambahan jumlah sel dan ukuran. Pertumbuhan bersifat kuantitas/kuantitatif
(dapat diukur), pertumbuhan pada hewan dan manusia dapat diukur dengan alat
ukur seperti penggaris, timbangan. Pada tumbuhan juga bisa diukur dengan auksanometer
(busur pertumbuhan) dan mistar.
Perkembangan merupakan suatu perubahan yang
teratur dan sering kali menuju keadaan yang lebih tinggi (kompleks) atau
kedewasaan. Perkembangan juga dapat dikatakan sebagai suatu seri perubahan pada
organisme yang terjadi selama daur hidupnya yang meliputi pertumbuhan dan
diferensiasi (spesifikasi). Perkembangan tidak dapat diukur, tetapi dapat
diamati atau bersifat kualitas/kualitatif.
Perhatikan gambar tumbuhan yang
diukur dengan auksanometer berikut!
Cara menggunakan auksanometer
adalah sebagai berikut:
1. Ikatkan
tali atau benang pada ujung batang tanaman dalam pot yang sudah disiapkan.
Barang tersebut diletakkan pada katrol yang ditempatkan tepat di atas tanaman.
2. Kemudian
pada katrol diletakkan alat penunjuk yang dapat berputar mengikuti perputaran
katrol.
3. Pada
ujung benang yang lain diikatkan sebuah beban pemberat.
4. Aturlah
penunjuk pada benang katrol tadi agar bergerak sepanjang busur yang telah
diberi skala.
5. Amatilah
selama beberapa hari busur penunjuknya dan hitunglah berapa pertambahan tinggi
panjang batang itu.
C. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi
Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan dan perkembangan
merupakan hasil interaksi antara faktor dalam dan luar.
1. Faktor
Internal (Faktor dari Dalam)
a. Gen
Gen merupakan bagian dari kromosom
yang merupakan pembawa sifat yang diturunkan dari induk kepada anaknya. Setiap
sel hidup pada organisme akan mewarisi perangkat genetis dari induknya.
b. Hormon
atau fitohormon
Hormon adalah sekumpulan senyawa
organik bukan hara (nutrien), baik yang terbentuk secara alami maupun dibuat oleh manusia, yang
dalam kadar sangat kecil mampu mendorong, menghambat, atau mengubah
pertumbuhan, perkembangan, dan pergerakan.
Pada manusia terdapat hormon
pertumbuhan atau somatotrof yang berperan penting dalam
pertumbuhan, pada laki-laki terdapat hormon testosteron yang
berperan dalam pertumbuhan ciri sekunder pria. Pada wanita terdapat hormon estrogen
yang berperan pada pertumbuhan ciri sekunder wanita.
Pada tumbuhan terdapat hormon
tumbuhan antara lain :
1) Hormon
Auksin: berperan dalam mengatur pembesaran sel dan memacu pemanjangan sel di
daerah belakang meristem ujung, merangsang pembelahan sel kambium, meningkatkan
perkembangan bunga dan buah, merangsang perkembangan akar lateral dan
menyebabkan pembengkokan batang.
2) Hormon
Giberlin: berperan dalam merangsang pemanjangan batang, perkecambahan, pertumbuhan
tunas,mempercepat munculnya bunga, dan merangsang pertumbuhan buah secara
partenokarpi (tanpa fertilisasi).
3) Hormon
Sitokinin: berperan merangsang pembelahan sel (sitokinisis), pembentukan tunas
ketiak batang dikotil dan tunas pada kalus, menghambat efek auksin, menunda
penuaan dan mempertahankan jaringan.
4) Hormon
Asam Absisat: berperan untuk menghambat pembelahan dan pemanjangan sel, menunda
pertumbuhan dan membantu dormansi.
5) Hormon
Gas Etilen: berperan dalam pemasakan buah, etilen juga menyebabkan batang
menjadi tebal, untuk menahan pengaruh angin.
6) Hormon
Asam Traumalin: berperan untuk menutup luka pada tumbuhan.
7) Hormon
Kalin: berperan merangsang pembentukan organ tumbuhan. Hormon Kalin dibedakan
menjadi 4 macam yaitu kaulokalin (merangsang pembentukan batang), Filokalin (merangsang pembentukan
daun), rizokalin (merangsang pembentukan akar), dan anthokalin (merangsang
pembentukan bunga).
2. Faktor
Eksternal (Faktor dari Luar)
Faktor luar atau faktor lingkungan
adalah faktor yang ada di sekeliling organisme. Faktor lingkungan ini, antara
lain makanan, air, cahaya, suhu, oksigen, kelembapan (pH), udara, tanah,
mineral.
D. Pertumbuhan dan Pekembangan pada
Tumbuhan Biji
Hilangkan kulit biji kacang hijau
dan jagung, kalian akan menemukan calon individu baru seperti gambar berikut
ini.
1. Struktur
Embrio
Tubuh embrio dapat dibedakan
menjadi 3 bagian yaitu:
a. Hipokotil
yaitu tubuh embrio di bawah kotiledon.
b. Epikotil
yaitu tubuh embrio di atas kotiledon.
c. Radikula
yaitu bagian paling bawah dari hipokotil yang akan membentuk akar.
Kotiledon berfungsi sebagai
cadangan makanan. Pada titik tumbuh ujung epikotil dan radikula disebut sebagai
daerah meristem (pembelahan sel) yang terdapat di ujung akar, batang, dan ujung
tanaman.
2. Perkecambahan
Perkecambahan merupakan proses
pertumbuhan dan perkembangan. Berdasarkan letak kotiledonnya pada saat
berkecambah, perkecambahan dibagi menjadi 2 tipe yaitu Hipogeal dan Epigeal.
Pada perkecambahan Hipogeal, kotiledon berada di dalam tanah, contoh pada tumbuhan
kacang kapri dan jagung. Pada perkecambahan Epigeal, kotiledon berada di atas
tanah, contohnya pada kacang hijau dan kacang tanah.
Perhatikan gambar berikut!
3. Pertumbuhan
Primer
Pada akhir perkecambahan, tumbuhan
membentuk akar, batang, dan daun. Aktivitas sel meristem menyebabkan batang dan akar tumbuh memanjang. Proses
pertumbuhan ini disebut pertumbuhan primer. Daerah pertumbuhan pada ujung
batang dibedakan menjadi 3 bagian yaitu:
a. Daerah
pembelahan sel (sel yang aktif membelah/meristematik).
b. Daerah
pemanjangan sel.
c. Daerah
diferensiasi.
Perhatikan gambar berikut!
4. Pertumbuhan
Sekunder
Pertumbuhan sekunder tumbuhan
terjadi akibat aktivitas kambium. Kambium adalah sebuah lapisan meristematik
yang terdapat pada tumbuhan dimana sel-sel pada kambium tersebut aktif membelah
dan bertanggungjawab atas pertumbuhan sekunder tanaman. Kambium ini bisa
diamati pada bagian batang dan juga akar tumbuhan. Adapun bentuk dari kambium
ini berupa lendir yang terdapat pada kulit dan kayu batang. Secara umum,
kambium dijumpai pada tanaman dikotil dengan batang keras dan berumur panjang.
Pada batang berkayu tersebut, fungsi kambium adalah sebagai medium atau jalur
lintas zat hara bergerak dari tanah menuju ke daun. Selain itu, kambium juga
berperan sebagai penyalur makanan yang dihasilkan dari proses fotosintesis.
Pertumbuhan sekunder menyebabkan terbentuknya lingkaran tahun. Perhatikan
gambar berikut!
E. Metamorfosis dan Metagenesis
Beberapa jenis hewan mengalami
metamorfosis dan metagenesis dalam pertumbuhan dan perkembangannya. Untuk metagenesis, selain pada hewan juga terjadi
pada tumbuhan.
1. Metamorfosis
Metamorfosis adalah proses
perubahan dan perkembangan pada suatu organisme yang disertai perubahan bentuk
dari satu fase ke fase berikutnya hingga menjadi organisme dewasa. Proses
metamorfosis melibatkan perubahan bentuk atau struktur melalui beberapa tahap
pertumbuhan sel dan differensiasi sel. Metamorfosis ini dibagi menjadi dua
tipe, yaitu:
a. Metamorfosis
sempurna (holometabolisme)
Metamorfosis disebut sempurna
apabila hewan mengalami perubahan bentuk secara nyata dengan tahapan-tahapan
yang jelas. Kupu-kupu mengalami tahapan yang panjang sebelum menjadi kupu-kupu
dewasa. Pertama kali, kupu-kupu akan bertelur. Telur kupu-kupu biasanya
diletakkan di dedaunan. Telur kemudian menjadi ulat. Tahap berikutnya ulat akan
berubah menjadi kepompong (pupa) dan akhirnya menjadi kupu-kupu dewasa.
Metamorfosis pada katak (amfibi):
telur ® kecebong
® kecebong
berkaki ® katak
berekor ® katak dewasa
Metamorfosis pada kupu-kupu
Telur ®
larva(Ulat) ® pupa
(kepompong) ® dewasa
(imago)
b. Metamorfosis
tidak sempurna (hemimetabolisme)
Metamorfosis disebut tidak
sempurna apabila perubahan tubuh yang terjadi tidak mencolok. Contoh
metamorfosis tidak sempurna terjadi pada kepik, jangkrik, dan belalang. Pada
hewan-hewan tersebut proses menjadi hewan dewasa melalui perubahan dari bentuk
nimfa terlebih dahulu. Nimfa adalah hewan muda yang mirip dengan
hewan dewasa tetapi berukuran lebih kecil dengan perbandingan tubuh yang berbeda.
Nimfa akan mengalami molting (pergantian kulit), setiap kali setelah molting
makhluk hidup itu kelihatan lebih mirip dengan hewan dewasa.
Metamorfosis tidak sempurna
(hemimetabolisme) pada belalang:
telur ® nimfa ® dewasa
(imago)
Perhatikan gambar berikut!
2. Metagenesis
Beberapa jenis hewan dan tumbuhan
ada yang mengalami proses metagenesis. Metagenesis adalah proses
pergiliran hidup, yaitu antara fase seksual dan aseksual. Hewan dan tumbuhan
yang mengalami metagenesis akan mengalami dua fase kehidupan, yaitu fase
kehidupan yang bereproduksi secara seksual dan fase kehidupan yang bereproduksi
secara aseksual.
Metagenesis pada tumbuhan dapat
diamati dengan jelas pada tumbuhan tak berbiji (paku dan lumut). Pada tumbuhan
tersebut, pembentukan gamet jantan berlangsung di dalam antheridium dan gamet
betina di dalam arkegonium. Jika gamet jantan membuahi gamet betina, maka akan
terbentuk zigot. Zigot tumbuh menjadi individu yang menghasilkan spora.
Generasi ini disebut fase vegetatif (aseksual) atau sporofit. Spora yang jatuh
di tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi individu baru yang menghasilkan
gamet. Karena menghasilkan gamet, maka generasi ini disebut fase generatif
(seksual) atau gametofit. Demikian seterusnya terjadi pergiliran keturunan
antara fase gametofit dan sporofit.
Tumbuhan lumut yang sering kamu
jumpai merupakan fase gametofit. Sedangkan tumbuhan paku yang kamu lihat
sehari-hari merupakan fase sporofit. Pergiliran keturunan antara fase sporofit
dan gametofit itulah yang disebut metagenesis. Beberapa hewan tingkat
rendah juga mengalami metagenesis, contohnya Obelia dan Aurelia.
Perhatikan metagenesis ubur-ubur (Aurelia). Ubur-ubur (Aurelia)
memiliki dua jenis kehidupan, yaitu kehidupan saat menempel (polip) dan
kehidupan bergerak bebas (medusa).
