Pertumbuhan dan Perkembangan Makhluk HidupA. Pertumbuhan dan Perkembangan HewanPertumbuhan dan perkembangan hewan dimulai sejak terbentuknya zigot.Satu sel zigot akan tumbuh dan berkembang hingga terbentuk embrio. Embrioakan berdiferensi sehingga terbentuk berbagai macam jaringan dan organ.Organ-organ akan menyatu dan bergabung menjadi janin. Janin akandilahirkan sebagai bayi. Kemudian, bayi tumbuh dan berkembang menjadianak-anak, remaja, dan dewasa.Pada siklus hidup hewan tertentu, terjadi perubahan bentuk tubuh dariembrio sampai dewasa. Perubahan bentuk ini disebut metamorfosis.Metamorfosis dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu metamorfosis sempurnadan tidak sempurna.Metamorfosis sempurna dicirikan dengan adanya bentuk tubuh yangberbeda di setiap fase metamorfosis. Contoh hewan yang mengalamimetamorfosis sempurna adalah kupu-kupu dan katak. Tahapan metamorfosiskupu-kupu mulai dari telurlarva (ulat)pupa (kepompong)imago(dewasa).Jika diperhatikan ternyata dalam setiap fase metamorfosis kupu-kupu, terlihatadanya perbedaan bentuk tubuh. Begitu juga dengan katak. Katak mengalamimetamorfosis sempurna mulai dari telurberudu (kecebong)katakdewasa.Metamorfosis tidak sempurna ditandai dengan adanya bentuk tubuh yangsama, tetapi ukurannya berbeda pada salah satu fase metamorfosis. Contohnyaadalah belalang dan kecoa. Belalang mengalami metamorfosis yang dimulaidari telurnimfaimago (dewasa). Nimfa memiliki bentuk tubuh yangsama dengan serangga dewasa, tetapi memiliki ukuran tubuh yang lebih kecil.Faktor-faktor yang mempengaruhipertumbuhan dan perkembangan hewandapat dibagi menjadi dua, yaitu: faktor internal dan eksternal. Faktor internalmeliputi gen dan hormone. Faktor eksternal meliputi air, makanan, dancahaya.1. GenGen merupakan faktor keturunan yang diwariskan dari orang tua (induk)kepada keturunannya. Gen akan mengendaalikan pola pertumbuhan danperkembangan hewan.2. HormonHormon merupakan senyawa organik yang mengatur pertumbuhan danperkembangan hewan adalah hormon somatotrof (hormon pertumbuhan).Bila hewan kekurangan hormone pertumbuhan, maka pertumbuhan akanterhambat sehingga badannya kerdil. Bila kelebihan hormon pertumbuhan,maka akan mengalami pertumbuhan raksasa.3. MakananMakanan sangat diperlukan oleh hewan. Makanan digunakan sebagai zatpembangun tubuh dan sumber energi.4. AirAir merupakan pelarut dan media untuk terjadinya reaksi metabolismetubuh. Reaksi metabolisme ini akan menghasilkan energi, membantupembentukan sel-sel yang baru, dan memperbaiki sel-sel yang rusak.5. Cahaya MatahariCahaya matahari sangat diperlukan dalam pembentukan vitamin D.Vitamin itu diperlukan dalam pembentukan tulang.B. Pertumbuhan dan Perkembangan TumbuhanSetelah terjadinya penyerbukan, inti generatif serbuksari akan membelahmenjadi dua sel sperma (gamet jantan). Satu sperma membuahi sel telur untukmembentuk zigot. Sperma yang lain menyatu dengan kedua inti sel yangterdapat di tengah kantung embrio untuk membentuk endosperma. Penyatuandua sperma dengan sel-sel yang berbeda dalamkantung embrio disebutpembuahan ganda. Setelah fertilisasi ganda, bakal biji akan berkembangmenjadi biji dan bakal buah akan berkembang menjadi biji dan bakal buahakan berkembang menjadi buah.1. Struktur BijiEmbrio dikelilingi oleh kotiledon dan endosperma yang merupakanpersediaan makanan. Embrio dan persediaan makanannya terbungkus olehselaput biji. Bila kita membuka biji kacang (dikotil), terlihat bahwa embriomelekat pada kotiledon. Di bawah titik pelekatan embrio dan kotiledon,terdapat sumbu embrionik yang disebut hipokotil. Di bawah hipokotil,terdapat radikula yang merupakan bakal akar. Bagian sumbu embrionik diatas kotiledon adalah epikotil. Pada ujungnya terdapat plumula yangmerupakan bakal daun.Pada biji kacang-kacangan, kotiledon berdaging sebelum bijiberkecambah.Namun,kotiledonbijijaraksangattipisdanmempertahankan persediaan makanannya di endosperma. Kotiledon iniakan menyerap zat-zat makanan dari endosperma dan memindahkannya keembrio ketika biji jarak mulai berkecambah. Anggota famili rumput-rumputan memiliki kotiledon khusus yang disebut skutelum. Skutelumakan menyerap zat-zat makanan dari endosperma selama perkecambahan.Embrio biji rumput-rumputan terbungkus oleh lapisan koleorhiza dankoleoptil. Koleorhiza melindungi akar dan koleoptil melindungi tunasembrionik.2. Perkecambahan BijiPerkecambahan biji bergantung pada imbibisi. Imbibisi merupakanpenyerapan air oleh biji. Air yang berimbibisi menyebabkan bijimengembang, memecahkan kulit biji, dan memicu perubahan metabolicpadaembrioyangmenyebabkanbijitersebutmelanjutkanpertumbuhannya. Zat-zat makanan dipindahkan dari endosperma ataukotiledon ke bagian embrio yang sedang tumbuh.Organ pertama yang muncul dari biji yang berkecambahdinamakan radikula (bakal akar). Pada tanaman buncis, hipokotil akantumbuh dan mendorong epikotil dan kotiledon ke atas permukaan tanah.Selanjutnya plumula yang terletak di ujung epikotil, akan berkembangmenjadi daun pertama. Daun ini terus tumbuh dan berkembang menjadihijau dan mulai berfotosintesis. Kotiledon akan layu dan rontok dari bijikarena cadangan makanannya telah dihabiskan oleh embrio yangberkecambah. Perkecambahan biji yang disebabkan oleh pertumbuhanhipokotil yang mendorong kotiledon dan epikotil ke atas permukaan tanahini disebut tipe perkecambahan epigeal.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan PerkembanganTumbuhana. Faktor internal1.) GenUkuran, bentuk, dan kecepatan tumbuh dikendalikan oleh gen-genyang terdapat di dalam kromosom. Gen-gen tersebut diariskan dariinduk tumbuhan kepada keturunannya. Gen-gen tersebut akanmengatur pola dan kecepatan pertumbuhan dan perkembangantumbuhan.2.) HormonHormon merupakan senyawa organic yang mengatur pertumbuhantumbuhan. Hormon juga dikenal sebagai zat tumbuh. Ada limahormone tumbuhan, yaitu auksin, giberalin, sitokinin, asam absisat,dan etilen.a. Auksin terdapat di embrio biji, meristem apical, dan daun-daunmuda. Berfungsi untuk merangsang pemanjangan batang;pertumbuhan, diferensiasi, dan percabangan akar; dominansiapical; dan merangsang pembentukan bunga dan buah. Auksinyang terdapat pada ujung batang (meristem apikal) dapatmenghambat pertumbuhan tunas cabang. Keadaan ini disebutdominansi apikal. Karena itu, tumbuhan dapat tumbuh lurusdan tinggi.b. Giberelin terdapat pada meristem apikal akar, meristem apikalbatang, dan daun. Giberelin berperan dalam mempercepatperkecambahanbijidantunas;pemanjanganbatang;pertumbuhan raksasa; terbentuknya buah yang besar dan tidakberbiji; dan merangsang perbungaan.c. Sitokinin dihasilkan pada bagian akar dan diangkut ke organlainnya.Sitokininberperandalampertumbuhanakar;merangsang pembelahan dan pertumbuhan sel; menghambatpenuaan;menghambatdominasiapikal;danmengaturpembentukan bunga dan buah.d. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar, dan buah.Asam absisat berperan dsalam menghambat pertumbuhanketika keadaan lingkungan tidak memungkinkan (cekamanlingkungan) dan penutupan stomata selama kekurangan air.e. Etilen terdapat pada buah yang matang, batang, daun, danbunga yang sudah tua. Etilen berperan dalam pematangan buahdan pengguguran daun dan bunga.b. Faktor eksternal1.) Air dan mineralTumbuhan memerlukan air dan mineral untuk pertumbuhan danperkembangannya. Air dan mineral diserap dari dalam tanah olehakar. Air berfungsi sebagai pelarut dan untuk fotosintesis. Mineralseperti karbon, nitrogen, fosfat, kalsium, dan magnesium bergunasebagai bahan pembangun tubuh tumbuhan.2.) KelembapanKelembapan menunjukkan kandungan air di tanah dan udara. Bilakelembapanrendah,transpirasiakanmeningkatsehinggapenyerapan air dan mineral semakin banyak. Keadaanini dapatmemacu laju pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.3.) CahayaCahaya matahari sangat diperlukan dalam proses fotosintesis.Proses ini menghasilkan makanan yang dapat digunakan untukmendapatkan energi dan membangun tubuh.4. MetagenesisSiklus hidup tumbuhan memperlihatkan suatu pergiliran keturunan(metagenesis). Pergiliran keturunan meliputi fase gametofit dan sporofit.Fase gametofit atau fase generatif merupakan tahap menghasilkan gamethaploid. Fase sporofit atau fase vegetatif merupakan tahap menghasilkanspora. Gametofit menghasilkan gamet haploid yang menyatu membentukzigot. Zigot berkembang menjadi sporofit diploid. Pembelahan sporofit,menghasilkan spora yang menghasilkan generasi gametofit berikutnya.Tumbuhan lumut dan paku mengalami pergiliran keturunan. Padatumbuhan lumut, gametofit merupakan tahapan dominant dan dapatdiamati. Sedangkan pada tumbuhan paku, sporofit merupakan tahapandominant dan dapat diamati.C. Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia1. Perkembangan Embrio dalam RahimEmbrio yang menempel pada rahim (uterus) terus tumbuh danberkembang sampai terbentuk dua bagian utama sel dan jaringan. Bagianpertama berupa embrio yang akan menjadi janin, bagian lain akanmembentukmembranekstraembrio.Membranekstraembrioiniselanjutnya membentuk amnion dan tali pusat yang merupakanpenghubung antara embrio dengan jaringan induknya.Fungsi plasenta dan tali pusat adalah untuk mengalirkan makanandan oksigen dari induk ke embrio serta mengalirkan sisa-sisa metabolismeembrio ke peredaran darah induknya. Perkembangan embrio selanjutnyaadalah sebagai berikut.a. pada umur empat minggu, janin sudah memperlihatkan pertumbuhanmata dan telinga;b. pada umur kira-kira 8 minggu, janin sudah mirip dengan bayi dengankepala lebih besar, mata, telinga, hidung, jari tangan dan jari kakimulai terlihat;c. pada umur 10 minggu, panjang embrio kira-kira 6 cm, ukuran kepalamasih lebih besar dari badannya;d. pada umur kira-kira 8 bulan (32 minggu), panjang janin kurang lebih40 cm;e. pada umur kira-kira 9 bulan, bayi mencapai perkembangan yangsempurna dan panjangnya kira-kira 50 cm serta beratnya + 3 kg.Begitu bayi siap untuk dilahirkan otot-otot pada rahim berkontraksisecara teratur dan mendorong bayi keluar dari rahim melalui vagina.2. Tahapan Perkembangan ManusiaPadamasapubertas,terjadipertumbuhansekunderdanpematangan organ kelamin manusia sehingga mampu bereproduksi ataumanghasilkan keturunan. Pertumbuhan sekunder yang terjadi pada anaklaki-laki dan wanita selama masa pubertas dapat dilihat sebagai berikut.WanitaRata-rataRentangLaki-lakiRata-rataRentangusiausiausiausiaBuah dadak 10 th8-13 thBuahzakar 11,5 th9,5-13,5 thmulaimulaiberpucukmembesarPeningkatan10 th8-13 thPeningkatan12,5 th10,5-16 thtinggi badantinggi badanRambut10,5 th8-14 thRambut12 th10-15 thkemaluankemaluanmunculmunculPenismulai 12 th14-15,5 thmembesarPuncak11,7 th10-13,5 thPuncak14 th12,5-15,5peningkatanpeningkatanthtinggi badantinggi badanMenstruasi12,8 th10,5-15,5Penyemburan 13 th12-16 thpertamathpertamaairmaniTerhentinya13 th10-16 thpeningkatantinggi badanBerakhirnya14 th10-16 thSuaramulai 14 th12,5-15,5pertumbuhanterdengarthbuah dadadalamBerakhirnya14,5 th14-15 thBerakhirnya14,5 th12-16 thpertumbuhanpertumbuhanrambutpeniskemaluanTerbentuknya 15,3 th13-17 thkumisdanjenggotTinggi badan 15,5 th13,5-17,5dewasathtercapaiBerakhirnya15,5 th14-17 thpertumbuhanrambutkemaluan