Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Tumbuhan

A. PENDAHULUAN
Tumbuh dan berkembang merupakan salah satu ciri makhluk hidup. Pertumbuhan dan perkembangan berjalan seiring.
Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversible (tidak dapat dibalik) karena adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel; dapat pula disebabkan oleh keduanya. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif, sebagai contoh; pertumbuhan batang tanaman diukur dengan busur pertumbuhan atau auksanometer.
Perkembangan adalah terspesialisasinya sel-sel menuju ke struktur dan fungsi tertentu. Perkembangan tidak dapat dinyatakan dengan ukuran tetapi dapat dinyatakan dengan perubahan bentuk dan tingkat kedewasaan.
Perkembangan awal suatu tumbuhan secara garis besar melalui tiga tahap, yaitu pembelahan sel, morfogenesis dan diferensiasi.
1. Pembelahan sel
Zigot di dalam biji tumbuhan mengalami pembelahan sel mitosis membentuk jaringan embrional.
2. Morfogenesis(perkembangan bentuk)
Embrio yang terbentuk di dalam biji memiliki kotiledon dan akar serta tunas rudimenter. Sesudah biji berkecambah, akar dan tunas rudimenter tersebut akan berkembang. Sesudah perkecambahan biji, morfogenesis nantinya terus membentuk system akar dan tunas tumbuhan yang sedang mengalami pertumbuhan.
3. Diferensiasi seluler
Jaringan embrional terus berkembang menjadi struktur dengan fungsi khusus yang akan dimiliki pada saat dewasa. Pada tahap ini gen menentukan sifat tumbuhan. Sel-sel yang terdiferensiasi akan membentuk jaringan. Proses pembentukan jaringan permanen pada tumbuhan (epidermis, korteks dan stele) yang berasal dari jaringan embrional disebut spesialisasi.
Bila system organ telah terbentuk, organisme akan mengalami pertambahan volume. Hal ini terjadi karena sel terus mengadakan mitosis dan sel mengambil bahan-bahan yang diperlukannya dari lingkungan. Peristiwa pertambahan volume ini disebut pertumbuhan.
Proses pertumbuhan dan perkembangan ditentukan oleh interaksi antara faktor internal (gen dan hormon) dan faktor lingkungan misalnya suhu, oksigen, cahaya, kelembapan.
Gen menentukan sintesis protein pada saat diferensiasi, sedangkan lingkungan yang sesuai (cocok) akan lebih mendukung pertumbuhan dan perkembangan.

B. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN
Tumbuhan bertambah tinggi dan besar disebabkan oleh dua hal berikut ini:
1. Pertambahan jumlah sel sebagai hasil pembelahan mitosis pada meristem (titik tumbuh) di titik tumbuh primer dan sekunder.
2. Pertambahan komponen-komponen seluler dan adanya diferensiasi sel. Misalnya penyerapan air ke dalam vakuola yang menyebabkan sel membesar serta terbentuknya jaringan,organ dan individu melalui proses diferensiasi sel dan atau spesialisasi
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimulai dengan perkecambahan biji. Kemudian kecambah berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna, yang kemudian tumbuh membesar. Setelah mencapai masa tertentu, tumbuhan akan berbunga dan menghasilkan biji.
Berdasarkan lama hidupnya, tumbuhan dibagi menjadi tiga, yaitu tumbuhan semusim/tahunan (annual), dwi tahunan (biennial) dan menahun (perennial). Tumbuhan semusim adalah tumbuhan yang masa hidupnya kurang dari satu tahun atau maksimal satu tahun, contohnya palawija. Tumbuhan dwi tahunan adalah tumbuhan yang mulai tumbuh sampai menghasilkan biji memerlukan waktu dua tahun, contohnya bit. Tumbuhan menahun adalah tumbuhan yang umurnya dapat mencapai ratusan tahun, contohnya pohon-pohon berkayu dan Zingiberaceae. Berikut ini dibahasmengenai fase pertumbuhan tumbuhan.

1. Perkecambahan
a) Struktur Biji
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan berbiji dimulai dengan perkecambahan. Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil dari dalam biji).
b) Proses Perkecambahan
Perkecambahan melibatkan proses fisika maupun kimiawi.
Proses Fisika;
Terjadi ketika biji menyerap air (imbibisi) akibat dari potensial air rendah pada biji yang kering.
Proses Kimia;
Dengan masuknya air, biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Air yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone giberelin (GA). Hormon ini mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk mensintesis dan mengeluarkan enzim.
Enzim bekerja menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosfilem. Proses ini menghasilkan molekul kecil yang larut dalam air, misalnya, enzim amylase menghidrolisis pati dalam endosperma menjadi gula. Selanjutnya gula dan zat-zat lainnya diserap dari endosperma oleh kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.
c) Macam Perkecambahan
Perkecambahan biji dapat dibedakan menjadi dua jenis sebagai berikut;
1. Perkecambahan di atas tanah (epigeal)
Perkecambahan epigeal adalah bila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat ke atas tanah, misalnya pada kacang hijau(Phaseolus radiatus).
2. Perkecambahan di bawah tanah (hypogeal)
Perkecambahan hypogeal adalah bila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah tetapi kotiledon tetap di dalam tanah. Misalnya pada kacang kapri (Pisum sativum).
Perkecambahan hanya terjadi bila syarat-syarat yang dibutuhkan terpenuhi, yaitu air yang cukup, suhu yang sesuai, udara yang cukup dan cahaya matahari yang optimal. Jika syarat-syarat tersebut tidak terpenuhi maka biji akan tetap dalam keadaan tidur (dorman). Lamanya biji dorman bertahan hidup dan mampu berkecambah sangat bervariasi dari beberapa puluh tahun atau lebih tergantung pada spesies dan kondisi lingkungan.
Kecepatan tumbuh pada kecambah berbeda-beda;pada umumnya daerah di belakang ujung kecambah memanjang lebih cepat.
d) Pertumbuhan Akar
Irisan membujur ujung akar muda menunjukkan adanya 4 daerah pertumbuhan yaitu tudung akar, daerah pembelahan sel (meristem), daerah pemanjangan sel dan daerah diferensiasi (daerah pemasakan sel).

2. Pertumbuhan dan Perkembangan Organ Tumbuhan
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi di bagian tertentu, yaitu di ujung akar dan ujung batang. Pertumbuhan dan perkembangan batang meliputi pemanjangan dan diferensiasi. Pada tumbuhan dikotil terjadi pertumbuhan sekunder, yaitu pada cambium.

B. FAKTOR PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
1. Faktor Luar
a) Makanan
Makanan adalah sumber energi dan sumber materi untuk mensintesis berbagai komponen sel. Nutrien yang dibutuhkan tumbuhan bukan hanya karbon dioksida dan air, tetapi juga unsure-unsur lainnya. Karbon dioksida diabsorpsi oleh daun, sedangkan air dan mineral diserap oleh akar.
b) Air
Tanpa air tumbuhan tidak akan tumbuh. Air termasuk senyawa utama yang sangat dibutuhkan tumbuhan. Air berfungsi antara lain untuk fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik, menjaga kelembapan dan membantu perkecambahan biji.
c) Suhu
Pada umumnya tumbuhan membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh dan berkembang dengan baik, yang disebut suhu optimum. Suhu paling rendah yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu minimum, sedangkan suhu paling tinggi yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu maksimum.
d) Kelembapan
Pengaruh kelembapan udara berbeda-beda terhadap berbagai tumbuhan. Tanah dan udara lembap berpengaruh baik bagi pertumbuhan. Kondisi lembab mendukung aktivitas pemanjangan sel-sel menjadi lebih cepat.
e) Cahaya
Tumbuhan membutuhkan cahaya. Banyaknya cahaya yang dibutuhkan tidak selalu sama pada setiap tumbuhan. Umumnya, cahaya menghambat pertumbuhan meninggi karena cahaya dapat menguraikan auksin (suatu hormone pertumbuhan). Hal ini dapat kita lihat pada tumbuhan yang berada di tempat gelap akan lebih cepat tinggi daripada tumbuhan yang berada di tempat terang. Pertumbuhan yang cepat di tempat gelap disebut etiolasi.

2. Faktor Dalam
a) Gen
Di dalam gen terkandung faktor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada keturunannya. Selain itu, gen juga berfungsi untuk mengontrol reaksi kimia di dalam sel, misalnya sintesis protein. Pembentukan protein yang merupakan bagian dasar penyusun tubuh tumbuhan dikendalikan oleh gen secara langsung. Dengan kata lain, gen dapat mengatur pola pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikannya.
b) Hormon
Hormon ialah regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang dibuat pada satu bagian tumbuhan, sedangkan respons pertumbuhan terjadi di bagian tumbuhan lainnya, misalnya di akar, batang atau daun. Hormon tumbuhan (fitohormon) yang telah dikenal antara lain auksin, sitokinin, dan giberelin.

Sumber :
Maryati, Sri. 2006. Biologi SMA Untuk Kelas XII. Jakarta; Erlangga.