Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan berbeda dengan hewan. Pada
hewan, pertumbuhan dan perkembangan terjadi di seluruh bagian tubuh, sedangkan
pada tumbuhan, pertumbuhan dan perkembangan hanya pada bagian tertentu saja.
Pertumbuhan pada tanaman merupakan proses bertambahnya ukuran dari kecil
hingga sampai dewasa yang sifatnya kuantitatif, artinya dapat kita
ukur yang dapat dinyatakan dengan suatu bilangan, misalnya pada tanaman cabai
umur 1 minggu tingginya 5 cm, setelah tumbuh berumur 2 minggu tingginya menjadi
10 cm, setelah mencapai umur 3 minggu tingginya menjadi 15 cm, dan seterusnya.
Selain tumbuh, tanaman cabai juga mengalami perkembangan yang ditandai dengan
tanaman menjadi dewasa yaitu dapat menghasilkan biji kembali.
Adapun
perkembangan merupakan suatu proses untuk menuju/mencapai kedewasaan pada
makhluk hidup yang bersifat kualitatif, artinya tidak dapat dinyatakan
dengan suatu bilangan, misalnya sudah seberapa dewasakah suatu makhluk hidup
itu? Hal tersebut tidak bisa diukur atau dinyatakan dengan suatu bilangan. Pada
perkembangan tumbuhan ini mengalami peristiwa diferensiasi yang menghasilkan perbedaan yang
tampak pada struktur dan fungsi masing-masing organ, sehingga perubahan yang
terjadi pada organisme tersebut semakin kompleks.
Dalam proses pertumbuhan dan perkembangannya ditandai dengan bertambahnya
ukuran atau volume pada tubuhnya dan terbentuknya spora. Pada pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan bersel banyak seperti tumbuhan berbiji, misalnya tanaman
cabai selain bertambah ukurannya juga ditandai dengan terbentuknya bunga yang
mempunyai alat kelamin betina atau putik (pistillum) dan alat kelamin
jantan atau benang sari (stamen).
1. Perkembangbiakan
Tumbuhan Rendah
Tumbuhan rendah adalah
sekelompok tumbuhan yang mencakup bakteri, ragi, jamur, ganggang, lumut, dan
tumbuhan paku. Tumbuhan rendah ada yang melakukan perkembangbiakan vegetative
dan generative
- Perkembangan Vegetative Tumbuhan Rendah
- Perkemabangbiakan vegetative tumbuhan rendah dilakukan dengan berbagai cara, diantaranya membelah diri, bertunas dan dengan spora
- § Membelah diri
- Cara perkembangbiakan membelah diri dilakukan oleh tumbuhan bersel satu, bakteri, dan beberapa jenis ganggang
- § Membentuk tunas
- Cara perkembangbiakan dengan bertunas ini dapat kita jumpai pada ragi dan lumut hati. Ragi yang sering kita gunakan dalam pembuatan tape adalah Saccaromyces cerevisiae. Beberapa jenis ragi berkembang biak dengan cara membelah diri, tetapi kebanyakan berkembangbiak dengan cara bertunas.
- Mula-mula sel ragi yang telah matang membentuk tonjolan pada dinding tubuhnya, disertai dengan proses mitosis yang akan membentuk dua buah inti sel. Pada saat tunas telah terbentuk, satu buah inti sel sebagai hasil pembelahan mitosis bergerak memasuki tunas tersebut. Akhirnya tunas akan memisahkan diri dari induknya dan terbentuklah individu baru yang mandiri
- § Membentuk spora
- Spora merupakan salah satu alat perkembangbiakan yang dihasilkan oleh beberapa jenis tumbuhan rendah, seperti jamur, ganggang, lumut, dan tumbuhan paku. Beberapa jenis bakteri dapat membentuk spora, tetapi spora pada bakteri-bakteri lebih bersifat untuk mempertahankan diri dari lingkungannya yang kurang menguntungkan daripada untuk perkembangbiakan.
- Perkembangan Generatif Tumbuhan Rendah
- Perkembangbiakan generative pada tumbuhan rendah dapat dilakukan dengan berbagai cara. Tiga cara perkembangbiakan generative tumbuhan rendah adalah:
- Isogami
- Isogami adalah proses perkawinan mahkluk hidup dengan cara penyatuan antara dua buah gamet (sel kelamin) yang bentuk dan strukturnya sama. Clamydomonas merupakan salah satu jenis ganggang yang melakukan perkembangbiakan dengan cara isogami
- Anisogami
- Anisogami adalah proses perkambangbiakan mahkluk hidup dengan cara penyatuan dua buah gamet yang berbeda struktur, bentuk maupun ukurannya. Gamet jantan disebut sperma sedangkan gamet betina disebut ovum. Pada tumbuhan rendah anisogami antara lain terjadi pada sejenis ganggang yaitu Oedogonium dan Fucus sp.
- Konjugasi
- Konjugasi adalah proses perkembangbiakan mahkluk hidup melalui perkawinan antara dua individu yang belum dapat dibedakan jenis kelaminnya. Contoh yang paling umum pada tumbuhan adalah ganggang Spirogyra sp.
2. Perkembangbiakan
Tumbuhan Tinggi
Tumbuhan tinggi adalah
sekelompok tumbuhan yang sudah dapat dibedakan antara akar, batang dan daun,
serta umumnya berkembangbiak dengan biji, karena itu tumbuhan tinggi sering
disebut tumbuhan berbiji. Seperti halnya tumbuhan rendah, tumbuhan tinggi pun
dapat berkembangbiak dengan cara vegetative dan atau generative
Perkembangbiakan
Vegetative Tumbuhan Tinggi
Perkembangbiakan
vegetative pada tumbuhan tinggi dapat terjadi secara alami maupun buatan
a. Perkembangbiakan
Vegetative Alami Pada Tumbuhan Tinggi
- Akar tinggal (rhizome)
Rhizome adalah batang
yang tumbuh menjalar dalam tanah. Pada setiap rhizome tanamantersbut tumbuh
tunas baru yang kemudian akan menjadi tanaman baru. Contohnya sansieviera,
kunyit dan temulawak
- Umbi lapis
Umbi lapis merupakan
bagian tanaman yang tumbuh membengkak didalamtanah karena menyimpan cadangan
makanan. Tunas kaan tumbuh pada bagian batang yang biasa disebut suing.
Contohny abawang Bombay, bawang daun dan tumbuhan lain yang termasuk
bawang-bawangan
- Umbi batang
Umbi batang adalah
batang yang membengkak didalam tanah dan berisi cadangan makanan. Pada bekas
ruas-ruas batang terdapat lekukan yang berisi mata tunas. Contohnyakentang dan
ubi jalar
- Geragih
Geragih yaitu batang
yang umumnya menjalar dipermukaan tanah, meskipun ada pula yang menjalar
didalam tanah. Contoh yang umum kita jumpai adalah pegagan (antanan), arbei,
dan rumput teki
- Tunas
Tunas adalah calon
tumbuhan baru yang tumbuh dari bagian batang yang memiliki bakal tunas. Contohnya pakis haji,
bamboo, tebu, dan tanaman pisang.
- Tunas adventif
Tunas adventif disebut
juga tunas liar kerna tunas ini tumbuh bukan pada bagian batang. Contohnya
cocor bebek, cemara, kersen, sukun dan kesemek.
b. Perkembangbiakan
Vegetative Buatan Pada Tumbuhan Tinggi
Perkembangbiakan
aseksual pada tumbuhan tinggi yang sengaja dilakukan oleh manusia dengan tujuan
untuk kesejahteraan manusia. Contohnya dengan cara menyetek, mencangkok,
menyambung, merunduk, dan kultur jaringan.
Perkembangbiakan
Generatif Tumbuhan Tinggi
Tumbuhan tinggi atau tumbuhan
berbiji dikelompokan menjadi 2 golongan yaitu tumbuhan berbiji terbuka
(Gimnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae)
a. Perkembangbiakan
generative pada gymnospermae
Alat
kelamin jantan dan betina pada gymnospermae umumnya terpisah. Contohnya pada
tumbuhan pinus, sel telur dibentuk pada Conus jantan yang ukurannya lebih kecil
dibandingkan conus betina. Fertilisasi terjadi jika inti dari serbuk sari
bersatu dengan sel telur dan membentuk zigot. Zigot selanjutnya membentuk
embrio yang terdapat dalam biji. Pembuahan pada Gimnospermae disebut pembuahan
tunggal kerna satu inti spermae membuahi satu sel telur. Pada conus jantan
dibentuk sperma yang terdapat pada serbuk sari sedangkan pada conus betina
dibentuk telur didalam ovulum. Serbuk sari yang telah matang akan disebarkan
dengan perantara angin menuju conus betina. Sel sperma dalam serbuk sari akan berfusi denga sel
telur yang ada didalam ovulum membentuk zigot yang terdapat dalam biji. Setelah
biji mencapai tanah yang subur, maka biji akan tumbuh menjadi tumbuhan baru.
b. Perkembangbiakan
generatif pada Angiospermae
Alat
perkembangbiakan pada Angiospermae berupa bunga yang terdiri atas benang sari
sebagai alat perkembangbiakan jantan dan putik sebagai alat perkembangbiakan
betina.
Pembuahan
pada Angiospermae disebut pembuahan ganda, karena inti sperma tidak hanya satu
melainkan ada dua buah. Inti yang satu membuahi inti sel telur sedangkan yang
lainnya membuahi 2 buah inti kandung lembaga sekunder (inti polar) membentuk
jaringan endosperma yang triploid dan berfungsi sebagai cadangan makanan bagi
embrio.
C.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi
Perkembangan Tumbuhan
Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tanaman dibedakan menjadi 2 yaitu faktor internal dan faktor
external. Berikut penjelasannya:
1. Faktor Internal
Factor internal adalah segala
pengaruh/factor yang berasal dari tanaman itu sendiri yaitu meliputi gen dan
hormon.
a. Gen
Gen
merupakan dasar faktor internal yang paling tidak bisa ditawar karene
setiap mahluk hidup tentu saja memiliki gen yang berbeda satu sama lain. Gen
merupakan unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisiknya adalah
urutan DNA menyandi protein, polipeptida atau seuntaian DNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya.
Batasan modern gen adalah suatu lokasi tertentu
pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan
fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau
peran-peran fungsional lainnya. Tentu saja dalam DNA ini telah disandi sebagaimana rupa yang
menentukan bentuk dan pewarisan sifa dari induknya. Hal ini disebabkan karena
gen berfungsi mengatur sintesis enzim untuk mengendalikan proses kimia dalam
sel. Proses kimia dalam sel ini yang menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan
tubuh tumbuhan.
b. Hormon
Hormon adalah senyawa organik
tumbuhan yang mampu menimbulkan respons fisiologi pada tumbuhan. Dalam
pertumbuhan ini peran hormon ini sangatlah penting. Hormon tumbuhan
bermacam-macam, tetapi ada lima hormon tumbuhan yang sangat penting, yaitu :
§ Auksin
Auksin
adalah hormon yang berasal dari titik tumbuh tumbuhan, seperti ujung tunas,
kambium, bunga, buah, dan ujung akar. Pertama kali auksin ditemukan pada ujung
koleoptil kecambah gandum (Avena sativa). Jika terkena sinar matahari,
auksin akan berubah menjadi senyawa yang menghambat pertumbuhan. Hal inilah
yang menyebabkan batang akan membelok ke arah datangnya cahaya, karena bagian
yang tidak terkena cahaya pertumbuhannya lebih cepat daripada bagian yang
terkena cahaya.
Berikut ini beberapa fungsi auksin yaitu :
ü Merangsang perpanjangan sel.
ü Merangsang pembentukan bunga dan
buah.
ü Merangsang pemanjangan titik tumbuh.
ü Mempengaruhi pembengkokan batang.
ü Merangsang pembentukan akar lateral.
ü Merangsang terjadinya proses
diferensiasi
§ Giberelin
Giberelin merupakan zat tumbuh yang memiliki sifat seperti
auksin. Giberelin terdapat di hampir semua bagian tanaman, seperti biji, daun
muda, dan akar. Giberilin di temukan oleh Eiichi Kurosawa pada tahun 1926.
Giberilin merupakan suatu zat yang diperoleh dari suatu jenis jamur yang hidup
sebagai parasit pada padi di Jepang, yaitu jamur Gibberella fujikkuroi. Tanaman
padi yang terserang oleh jamur tersebut mengalami pertumbuhan yang abnormal.
Fungsi giberellin, yaitu:
Fungsi giberellin, yaitu:
ü Merangsang pembelahan sel kambium.
ü Merangsang pembungaan lebih awal
sebelum waktunya.
ü Merangsang pembentukan buah tanpa
biji (partenokarpi).
ü Merangsang tanaman tumbuh sangat
cepat sehingga mempunyai ukuran raksasa. (Dwidjoseputro, 1992: 197)
§ Asam Traumalin
Asam traumalin disebut sebagai hormon luka/kambium karena
hormon ini berperan apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan. Jika
terluka, tumbuhan akan merangsang sel-sel di daerah luka menjadi bersifat
meristem lagi sehingga mampu mengadakan pembelahan sel untuk menutup luka
tersebut. Kemampuan itu disebut restitusi atau regenerasi. Peristiwa ini dapat
terjadi karena adanya asam traumalin (asam traumalat). Pertama kali dipelajari
oleh Haberland. Pada percobaan yang dia lakukan, jaringan tanaman dilukai
kemudian di cuci bersih, ternyata bekas bidang luka tidak membentuk jaringan
baru. Pada jaringan luka tersebut yang dibiarkan akan terbentuk jaringa baru di
dekat luka tersebut. Asam traumalin ini Mampu memperbaiki kerusakan atau
regenerasi sel pada luka yang terjadi pada tubuh tumbuhan baik pada daun,
batang ataupun akar.
§ Kalin
Kalin merupakan hormon yang
mempengaruhi pembentukan organ. Berdasarkan organ yang dipengaruhinya, kalin
dibedakan atas:
ü Rhizokalin, mempengaruhi pembentukan
akar.
ü Kaulokalin, mempengaruhi pembentukan
batang.
ü Filokalin, mempengaruhi pembentukan
daun.
§ Sitonikin
Pertama kali ditemukan pada
tembakau, hormone ini merangsang pembelahan sel.
§ Gas Etilen
Buah-buahan
terutama yang sudah tua melepaskan gas yang disebut etilen. Etilendisintesis
oleh tumbuhan dan menyebabkan proses pemasakan yang lebih cepat. Selainetilen
yang dihasilkan oleh tumbuhan, terdapat etilen sintetik, yaitu etepon (asam
2-kloroetifosfonat). Etilen sintetik ini sering di gunakan para pedagang
untuk mempercepat pemasakan buah. Oleh karena itu buah yang tua sering
diletakkan ditempat tertutup (diperam) agar cepat masak.
Etilen
merupakan senyawa unik dan hanya dijumpai dalam bentuk gas. senyawaini memaksa
pematangan buah, menyebabkan daun tanggal dan merangsang penuaan.Tanaman sering
meningkatkan produksi etilen sebagai respon terhadap stress dansebelum mati.
Konsentrasi etilen fluktuasi terhadap musim untuk mengatur kapanwaktu
menumbuhkan daun dan kapan mematangkan buah.Selain memacu pematangan, etilen
juga memacu perkecambahan biji, menebalkanbatang, mendorong gugurnya daun, dan
menghambat pemanjangan batang kecambah.Selain itu, etilen menunda pembungaan, menurunkan dominansi apikal dan
inisiasiakar, dan menghambat pemanjangan batang kecambah
2. Factor Eksternal
Faktor eksternal merupakan sesuatu
yang mempengaruhi/faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan tersebut yaitu
dari lingkungan atau ekosistem. Ada beberapa faktor ekstrenal yang mempengaruhi
pertumbuhand an perkembangan tumbuhan yaitu air, cahaya, kelembapan,
makanan(nutrisi), suhu. Berikut penjelasannya:
·
Makanan
Makanan adalah sumber energi dan
sumber materi untuk mensintesis berbagai komponen sel. Tidak hanya
karbondioksida dan air saja yang dibutuhkan tumbuhan untuk bisa tumbuh dengan
baik tetapi juga beberapa unsur unsur minerel. Adapun menurut jumlah yang di
butuhkan oleh tubuh, unsur mineral ini dibedakan menjadi 2:
-
Makroelemen
yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalam jumlah banyak.
Makroelemen ini meliputi oksigen, carbon, hidrogen, sulfur, nitrogen,
fosfor, kallium, kalsium dan magnesium
-
Mikroelemen
yaitu golongan unsur-unsur mineral yang dibutuhkan dalm jumlah sedikit.
Mikroelemen ini meliputi besi, klorin, tembaga, seng, molibddenum, boron dan
nikel. Mikro elemen ini betfungsi sebagai kofaktor yaitu reaksi enzimatik dalam
tumbuhan.
Jika kekurangan nutrisi maka
tumbuhan tersebuat akan mengalami difisiensi. Difisiensi ini menyebabkan
pertumbuhan tanaman terganggu
·
Air
Tanpa air, tumbuhan tidaklah dapat
tumbuh. Air termasuk senyawa yang dibutuhkan tumbuhan. Air berfungsi anatara
lain sebagai fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzim ezimatik, menjaga
kelembapan dan membengtu perkecambahan pada biji.
·
Suhu
Pada umumnya,tumbuhan
membutuhkan suhu tertentu untuk tumbuh. Suhu dimana tumbuhan dapat tumbuh
dan berkembang dengan baik dan maksimal disebut dengan suhu optimum. Suhu
paling rendah yang masih memungkinkan suatu tumbuhan untuk tumbuh disebut suhu
minimum sedangkan suhu tertinggi yang masih memungkinkan tumbuhan untuk tumbuh
disebut suhu maximum.
·
Kelembapan
Pengeruh
kelembapan udara berbeda terhadap berbagai tumbuhan. Tanah dan udara yang
lembab berpengaruh baik bagi pertumbuhan tumbuhan.
·
Cahaya
Pada umumnya, cahaya menghambat pertumbuhan meninggi tanaman karena dapat menguraikan auksin. Tetapi, cahaya juga merangsang pembungaan tumbuhan tertentu. Adapun tumbuhan yang dapat berbunga pada hari pendek (lamanya penyinaran matahari lebih pendek ketimbang waktu gelapnya malam). Ada pula tumbuhan yang berbunga pada hari panjang(lamnya penyinaran matahari lebih lama ketimbang waktu gelapnya). Mengapa hal itu dapat terjadi karena pada tumbuhan terdapat hormon fitokrom yang mengatur pengaruh cahaya ini dalam pertumbuhan dan perkembangan pembungaan tanaman.