Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA TUMBUHAN

            Pertumbuhan dan perkembangan dimulai dengan perkecambahan biji. Kemudian kecambah berkembang manjadi tumbuhan kecil dan kemudian tumbuh membesar. Setelah 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.

Fase pertumbuhan pada tumbuhan :

1. Perkecambahan

            Perkecambahan adalah munculnya plantula tanaman kecil dari dalam biji. Proses perkecambahan meliputi proses fisika dan kimiawi. Proses fisika ini terjadi ketika biji menyerap air (imhibisi) akibat dari potensial air rendah pada biji yang kering. Sedangkan proses kimia terjadi saat masuknya air sehingga biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Air yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormon giberelin (GA). Hormone ini mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk menyintesis dan mengeluarkan enzim. Enzim bekerja dengan menghidrolisiscadangan makanan yang terdapat dalam kutiledon dan endosperma. Proses ini menghasilkan molekul kecil yang larut dalam air misalnya enzim amilase menghidrolisispati dalam endosperma menjadi gula. Lalu gula dan zat-zat lainnya diserap dari endosperma oleh kutiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tumbuhan.

            Perkecambahan dibedakan menjadi dua yaitu epigeal dan hipogeal. Epigeal apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kutiledon terangkat ke atas tanah, misalnya pada kacang tanah. Hipogeal  yaitu apabila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehingga daun lembaga ikut tertarik ke atas tanah, tetapi kutiledon tetap di dalam tanah, misalnya pada kacang kapri.   

Gambar perkecambahan epigeal dan hipogeal 

            Perkecambahan hanya terjadi jika 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 biji akan tetap dalam keadaan tidur (dorman).

            Irisan membujur ujung akar muda menunjukkan adanya empat daerah pertumbuhan, yaitu tudung akar, daerah pembelahan sel (meristem), daerah pemanjangan sel, dan pemasakan sel (diferensiasi).

Gambar struktur anatomi akar dikotil

a. Tudung akar

            Tudung akar merupakan daerah akar bagian paling ujung. Fungsi tudung akar adalah menyekresikan cairan polisakarida untuk melumasi tanah di sekitar titik pertumbuhan akar dan melindungi daerah meristem akar. Cairan ini menyebabkan tanah menjadi lunak dan mudah ditembus akar.

b. Daerah meristem

            Daerah meristem terletak di belakang tudung akar, yang meliputi meristem apikal dan derivatnya. Meristem apikal merupakan daerah pusat pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel meristem primer untuk menggantikan sel-sel di tudung akar yang tanggal.

c. Daerah pemanjangan

             Daerah pemanjangan terletak di belakang daerah meristem. Sel-sel di daerah pemanjangan membelah lebih lambat daripada sel meristem. Sel-selnya lebih tahan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh radiasi dan bahan kimia beracun dibandingkan daerah lain. Sel di daerah pemanjangan ini berfungsi sebagai penyimpanan makanan.

d. Daerah diferensiasi

            Daerah diferensiasi terletak di bagian akhir akar, bercampur dengan daerah pemanjangan. Di daerah diferensiasi sel-sel dari daerah pemanjangan mulai terspesialisasi struktur dan fungsinya. Di daerah diferensiasi  terdapat tiga sistem jaringan yang dihasilkan dari sel-sel meristem yaitu protoderma, meristem dasar, dan prokambium. Protoderma yaitu lapisan terluaryang akan menjadi epidermis. Meristem dasar merupakan lapisan kedua yang akan berkembang menjadi sistem jaringan dasar. Sedangkan prokambium merupakan lapisan puast (dalam) yang akan berkembang  menjadi xilem dan floem.

2. Pertumbuhan dan Perkembangan Organ Tumbuhan

            Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi di bagian ujung akar dan ujung batang. Pertumbuhan dan perkembangan batang meliputi pemanjangan dan diferensiasi. Pada tumbuhan dikotil terjadi pertumbuhan sekunder yaitu pada kambium. Jaringan kambium dapat membelah secara mitosis ke arah dalam membentuk xilem dan  ke arah luar membentuk floem.

Pembentukan xilem dan floem sekunder dipengaruhi oleh musim dan menimbulkan adanya lingkaran tahun. Di daerah empat musim, pertumbuhan terjadi pada musim semi. Peristiwa dorman terjadi pada musim dingin dan musim gugur. Pada musim panas, pembuluh xilem berukuran kecil.

Meristem apikal (titik tumbuh) batang merupakan massa berbentuk kubah yang dibentuk oleh sl-sel yang membelah pada ujung tunas atau sering disebut kuncup. Seperti pada akar, meristem apikal batang, prokambium, dan meristem dasar akan berdiferensiasi menjadi tiga sistem jaringan. Daun muncul sebagai tonjolan kecil di sisi-sisi meristem apikal dan disebut primordium. Tunas samping (aksilar) tumbuh dari sel-sel meristem di kanan kiri meristem apikal  di dasar primordium daun dan berpotnsi membentuk cabang batang.

Gambar irisan membujur ujung batang

3. Kurva Sigmoid Pertumbuhan

Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesis dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel. Secara umum, pertumbuhan tumbuhan awalnya berjalan lambat kemudian menjadi lebih cepat hingga tercapai kondisi maksimum, dan akhirnya kembali menurun.

Pada proses pertumbuhan, terdapat tiga fase utama yang mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Fase logaritmik yaitu laju pertumbuhan lambat pada awalnya tetapi setelah itu meningkat terus. Pada fase linier pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Pada fase penuaan laju pertumbuhan yang menurun terjadi pada saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. Proses pertumbuhan dapat dilihat dalam selang waktu tertentu dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva pertumbuhan. Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Kurva sigmoid ini berlaku pada semua bagian tumbuhan. Kurva sigmoid berguna dalam melakukan penelitian-penelitian lebih lanjut tentang pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan karena kurva ini menujukkan tahap-tahap perkembangan tumbuhan.   

Referensi :

Maryati, Sri, dkk. 2012. BIOLOGI UNTUK SMA/MA KELAS XII. Jakarta: Erlangga.