BAB VI PERKEMBANGAN MAHKLUK HIDUP
C. Pertumbuhan dan Perkembangn Pada Tumbuhan
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dimulai sejak perkecambahan biji. Kecambah kemudian berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna. Setelah tumbuh hingga mempunyai ukuran dan usia tertentu , tumbuhan akan berkembang membentuk bunga, buah atau biji sebagai alat perkembangbiakan.
1. Pertumbuhan Tumbuhan
Pertumbuhsan tumbuhan diawali dengan pertumbuhan biji.
Biji untuk bisa tumbuh harus melalui beberapa proses tahapan antara lain :
a. Biji melakukan imbibisi atau penyerapan air sampai ukuran bijinya bertambah dan menjadi lunak.
b. Pada saat air masuk ke dalam biji, enzim-enzim mulai aktif sehingga menghasilkan berbagai reaksi kimia.
c. Kerja enzim ini antara lain mengaktifkan metabolisme di dalam biji dengan mensintesis cadangan makanan sebagai persediaan cadangan makanan pada saat perkecambahan berlangsung.
Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.
a. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas jaringan meristem primer atau disebut juga meristem apikal. Titik tumbuh primer terbentuk sejak tumbuhan masih berupa embrio. Jaringan meristem ini terdapat diujung batang dan ujung akar. Akibat pertumbuhan ini akar dan batang tumbuhan bertambah panjang. Pada titik tumbuh, pertumbuhan terjadi secara bertahap. Oleh karena itu daerah pertumbuhan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu
daerah pembelahan, daerah perpanjangan, dan daerah diferensiasi. Daerah pembelahan terletak di bagian paling ujung. Di daerah ini sel-sel baru terus-menerus dihasilkan melalui proses pembelahan sel. Daerah inilah yang disebut daerah meristematis.
Daerah pemanjangan terletak di belakang daerah pembelahan. Di daerah ini sel-sel hasil pembelahan akan tumbuh sehingga ukuran sel bertambah besar. Akibatnya di daerah inilah yang mengalami pemanjangan. Sedangkan daerah diferensiasi terletak di belakang daerah pemanjangan.
Sel-sel yang telah tumbuh mengalami perubahan bentuk dan fungsi. Sebagian sel mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks, xilem, dan floem. Sebagian lagi membentuk parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.
Pertumbuhan yang terjadi selama fase embrio sampai perkecambahan merupakan contoh pertumbuhan primer.
Struktur embrio terdiri atas tunas embrionik yang akan membentuk batang dan daun, akar embrionik yang akan tumbuh menjadi akar, serta kotoledon yang berperan sebagai penyedia makanan selama belum tumbuh daun. Pada biji yang berkecambah, struktur yang pertama muncul adalah radikula yang merupakan bakal akar primer. Radikula adalah bagian dari hipokotil dan merupakan struktur yang berasal dari akar embrionik. Pada bagian ujung atas terdapat epikotil,yaitu bakal batang yang berasal dari tunas embrionik.
Tahap awal pertumbuhan pada tumbuhan monokotil berbeda dengan dikotil. Pada monokotil akan tumbuh koleoptil sebagai pelindung ujung bakal batang. Begitu koleoftil muncul di atas permukaan tanah, pucuk daun pertama akan muncul menerobos koleoptil. Biji masih tetap berada di dalam tanah dan memberi suplai makanan kepada kecambah yang sedang tumbuh. Perkecambahan seperti ini dinamakan perkecambahan hypogeal.
Pada dikotil tidak muncul kolepotil. Dari dalam tanah, kotiledonnya akan muncul keatas permukaan tanah bersamaan dengan munculnya daun pertama. Kotiledon akan memberi makan bakal daun dan bakal akar sampai tumbuhan tersebut dapat melakukan fotosintesis. Perkecambahan yang
kotiledonnya terangkat ke permukaan tanah dinamakan perkecambahan epigeal.
Pada ujung pucuk dan ujung akar, terdapat jaringan yang bersifat meristematik. Jaringan meristem yang terletak di ujung akar menyebabkan pemanjangan akar. Ujung akar akan menghasilkan tudung akar. Tudung akar akan menghasilkan lendir yang dapat mempermudah akar menembus tanah. Pada ujung akar terdapat tiga daerah pertumbuhan berturut-turut dari ujung ke pangkal, yakni daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah difrensiasi. Sel-sel di daerah pembelahan akan membelah secara mitosis sehingga selnya bertambah banyak. Daerah pemanjangan akan membentuk bakal epidermis kearah luar.
Pada daerah difrensiasi, sel selnya akan berdifrensiasi membentuk komponen angkut, efidermis, dan bulu-bulu akar. Ujung pucuk juga merupakan jaringan meristematik.
Jaringan ini akan berdifrensiasi menjadi epidermis, floem, xylem, korteks, dan empulur. Meristem ini dilindungi oleh primordium daun. Primordium daun pada batang mengikuti pola berhadapan atau pola bergantian yang nantinya akan membentuk rangkaian daun sesuai dengan pola tersebut.
b. Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas jaringan meristem sekunder seperti pada jaringan kambium pada batang tumbuhan dikotil dan Gymnospermae. Semakin tua umur tumbuhan, batang tumbuhan dikotil akan semakin besar. Hal ini disebabkan adanya proses pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder ini tidak terjadi pada tumbuhan monokotil. Bagian yang paling berperan dalam pertumbuhan sekunder ini adalah cambium. Sel-sel jaringan kambium senantiasa membelah yaitu ke arah dalam membentuk xilem atau kayu sedangkan pembelahan ke luar membentuk floem atau kulit kayu yang menyebabkan diameter batang dan akar bertambah besar. Kabium pada posisi seperti ini dinamakan kambium intravaskuler. Sel-sel parenkim yang terdapat di antara pembuluh, lama kelamaan
berubah menjadi cambium. Kambiun ini dinamakan cambium intervaskuler.
Kedua macam cambium tersebut lama kelamaan akan bersambungan. Posisi cambium ini akan terus berkembang membentuk xylem sekunder dan floem sekunder sehngga batang menjadi semakin besar. Akibat semakin besarnya batang, diperlukan jalan untuk mengangkut makanan kearah samping (lateral). Untuk keperluan tersebut dibentuklah jari-jari empulur.
Aktivitas pertumbuhan kambium tidak selalu sama antara musim penghujan dengan musim kemarau. Di musim penghujan, air dan zat hara terlarut tersedia dengan melimpah sehingga pembelahan sel lebih giat. Sebaliknya dimusim kemarau, ketersediaan air berkurang sehingga aktivitas pembelahan sel berkurang. Aktivitas pembelahan yang berbeda ini tampak sebagai cincin-cincin konsentris pada batang yang disebut lingkaran tahun. Perkembangan pada tumbuhan merupakan diferensiasi atau spesialisasi sel atau bagian-bagian tumbuhan untuk melakukan fungsi khusus (menjadi dewasa). Perkembangan pada tingkat sel misalnya sel-sel hasil pembelahan jaringan meristem mengalami diferensiasi membentuk jaringan pengangkut.
Contoh perkembangan pada tingkat organ misalnya terbentuknya organ generatif yaitu munculnya bunga.
Beberapa jenis tumbuhan memiliki umur yang berbeda-beda untuk berkembang menjadi dewasa. Masa dewasa ditandai dengan kemampuan berkembang biak secara generatif. Jadi ketika suatu tumbuhan telah membentuk bunga berarti tumbuhan itu telah dewasa dan dapat bereproduksi secara generatif (menghasilkan biji). Biji merupakan calon individu yang dapat tumbuh dan berkembang jika menemukan kondisi lingkungan yang sesuai.
2. Perkembangan Tumbuhan a. Perkembangan Bakal Biji
Bakal biji akan tumbuh dan berkembang menjadi biji.
Didalam bakal biji terdapat zigot dan endosperm. Zigot akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio.
1) Perkembangan endoperm.
Endosperm tumbuh dan berkembang lebih dahulu dibandingkan pertumbuhan dan perkembangan embrio.
Endosperm kaya akan cadangan makanan. Cadangan makanan tersebut digunakan digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan embrio.
2) Perkembangan embrio.
Pertumbuhan dan perkembangan embrio diawali dengan pembelahan zigot secara mitosis menghasilkan sel basal dan sel terminal. Sel basal berkembang menjadi suspensor. Suspensor berfungsi sebagai penghubung antara embrio dan kulit bakal biji, serta mengalirkan nutrien dari tumbuhan induk atau dari endosperm. Sel terminal berkembang menjadi proembrio yang melekat pada suspensor. Kotiledon mulai berkembang membentuk tonjolan pada proembrio yang juga diikuti perkembangan embrio. Embrio berkembang membentuk ujung batang dan ujung akar.
3) Struktur biji yang matang.
Selama pematangan biji, biji mengalami pengurangan kandungan air sampai tinggal sekitar 5%-15% dari berat biji. Selanjutnya embrio berhenti berkembang sampai biji mengalami perkecambahan. Biji yang matang mengandung embrio yang dikelilingi kotiledon, endosperm atau keduanya. Biji dilundungi oleh kulit biji.
Tumbuhan dikotil memiliki dua kotiledon. Pada perkembangan embrio tumbuhan dikotil akan terb entuk epikotil dan hipokotil. Epikotil terletak diatas kotiledon.
Di ujung epiotil terdapat plumula, yaitu berupa ujung batang dan sepasang calon daun. Hipokotil terdapat di bagian bawah kotiledon yang membentuk calon akar.
Sementara itu, pada tumbuhan monokotil hanya terdapat satu kotiledon. Kotiledon pada beberapa tumbuhan monokotil disebut skuletum. Struktur biji tampak seperti pada gambar 6.1.
Gambar 6.1 Struktur Biji
Sumber: https://www.edubio.info/2018/06/bagian-bagian-biji-dikotil-dan-monokotil.html b. Perkembangan Bakal Buah
Ketika bakal biji berkembang menjadi biji, bakal buah menjadi buah. Buah berfungsi melindungi biji ketika biji dipencarkan oleh angin atau hewan. Buah mulai berkembang setelah terjadi setelah terjadi penyerbukan. Penyerbukan merangsang perubahan hormon yang menyebabkan bakal buah berkembang. Dinding bakal buah berkembang menjadi perikarp (bagian dinding buah yang paling tebal). Pada saat bakal buah berkembang, bagianbagian bunga yang lain gugur.
Jika pada suatu bunga tidak terjadi penyerbukan, buah tidak akan berkembang dan semua bagian bunga gugur dari tangkainya. Perkecambahan: Awal perkecambahan dimulai dengan berakhirnya masa dormansi pada biji. Berakhirnya masa dormansi ditandai dengan masuknya air ke dalam biji, yang disebut dengan proses imbibisi. Proses tersebut akan menginduksi aktivitas enzim sehingga awal perkecambahan mulai berjalan. Setelah berakhirnya masa dormansi, tahap berikutnya tumbuhan akan melakukan proses perbanyakan sel atau pembelahan aktif. Setelah mencapai massa sel tertentu, tumbuhan akan melakukan proses deferensiasi.
Deferensiasi merupakan proses pertambahan jenis dan fungsi sel yang jelas. Setelah itu akan dibentuk organ-organ melalui proses organogenesis. Proses organogenesis berbagai organ yang berbeda bentuk serta berguna untuk melengkapi struktur dan fungsi.
Tipe perkecambahan terdiri dari 2 macam:
Perkecambahan Epigeal Hipokotil tumbuh memanjang yang mengakibatkan kotiledon dan plumula sampai keluar ke permukaan tanah, sehingga kotiledon terdapat di atas tanah.
Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang tanah, kacang hijau. Bentuk perkecambahan hypogeal seperti pada gambar 6.2.
Gambar 6.2. Perkecambahan Hipogeal Sumber: http://www.biologimediacentre.com Perkecambahan Hipogeal Gambar disamping memperlihatkan terjadinya pertumbuhan memanjang dari epikotil sehingga 215 menyebabkan plumula keluar dan menembus pada kulit bijinya yang nantinya akan muncul di atas tanah, sedangkan kotiledonnya masih tetap berada di dalam tanah.Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang kapri. Penampakan perkecambahan epigeal seperti pada gambar 6.3.
Gambar 6.3 Perkecambahan Epigeal
Sumber: http://www.biologimediacentre.com