PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN MAKHLUK HIDUPStandar 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, akar embrionik yaitu calon akar, dan, 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

b) c)

penting embrio tumbuhan dikotil dan monokotil, perhatikan Gambar 3.1! Pada saat biji mulai berkecambah, jaringan meristem pada embrio 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 atau

percobaan akar dapat berbagai taoge,

pertumbuhan bahwa untuk

kecepatan

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 menimbang pertambahan untuk tersebut mengetahui dilakukan pengukuran, misalnya dengan pertambahan massa. Untuk mengetahui pertambahan panjang atau tinggi, biasa digunakan 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.

alat yang disebut

busur

tumbuh atau auksanometer. Perhatikan

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 mengukur dapat juga kecepatan dengan

pertumbuhan,

menggunakan mistar. Dengan cara ini, di samping dapat mengetahui kecepatan pertumbuhan, bagian Untuk mana lebih pertambahan Gambar 3.6! dapat panjang diketahui paling pula cepat. yang jelasnya, mengalami perhatikan

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 membentuk 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. dengan maka berbentuk Akibat terbentuknya kambium intervasis yang bersambungan intervaskuler, batang dikotil 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 kambium pada lingkaran kambium

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 lain. 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. luar atau ekstern yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan ialah air, tanah dan mineral, kelembapan udara, cahaya, dan lain-

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 berpendapat pertumbuhan. Friedrich August Ferdinand Went (1863 - 1935). Dia zat yang penting dalam bahwa hormon tumbuh merupakan

pertumbuhan tanaman. Tanpa adanya hormontumbuh tak mungkin terjadi 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 sel-

sel 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) 3) 4) 5)

Memperkecil dorninasi apikal dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda. Mengatur pembentukan bunga dan buah. Membantu proses pertumbuhan akar dan tunas pada pembuatan kultur jaringan. 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. 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.

2)

3) 4)

Filokalin, yakni hormon yang berfungsi merangsang pembentukan daun. 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 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. adalah lebih lambat daripada pertumbuhan tanaman yang kekurangan sinar

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, selsel 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. b.

dapat menghasilkan bibit dalam jumlah besar 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, spesialisasi jaringan,

d. diferensiasi,e.

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 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

2.

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 kupu-kupu, Telur matang metamorfosis akan yang sempurna lebah, dan yang menetas mengalami misalnya kumbang. mengalami setelah menjadi

serangga

sempurna,

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 perhatikan gambar 3.22! serangga,

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 Perubahan panjang Per- 2 jam (dalam cm) No. 1. 2. 3. 4. 5. 1 2 3 4 5 hari 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.

VALUASI1 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 2 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 5 6 7 7,6

E. 7.

Cahaya berpengaruh besar terhadap pertumbuhan

Jika kita ingin mendapatkan pohon jambu biji berubah tanpa biji, maka memerlukan hormon... A. Giberlin B. Sitokinin C. Kalin D. Traumalin E. Auxin hormon yang dapat memacu pertumbuhan, mengakibatkan pertumbuhan raksasa pada tumbuhan adalah ............ A. Sitokinin B. Auxin C. Kalin D. Traumalin E. giberlin 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

2,8 4,0

5,2 6,4

8.

Kecepatan tumbuh kecambah tersebut tiap hari adalah ....... A. 0,09 B. 1,09 C. 1,2 D. 1,9 E. 7,6 4. 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 E. Menghambat pertumbuhan karena dapat menguraikan Auxin 9.

5.

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. Kalin C. Auxin D. Gas etilen E. 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

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

C. D. E.

Zigot - morula blastula - gastrula organogeni Zigot - morula blastula - organogeni - gastrula Zigot - morula gastrula - organogeni - blastula

A. B. C. D. E.

invaginasi gastrulasi embrio gestasi fertilasi

13. Perhatikan gambar salah satu fase perkembangan zigot mamalia dibawah ini . Fase ini menunjukan studium ...... A. Zigot B. Morula C. Blastula Gastrula D. organogeni E.

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

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 .......