Pertumbuhan dan Perkembangan

Pada perbincangan sehari-hari, Anda tentunya sering mendengar kata tumbuh dan juga berkembang. Tumbuh sering dikaitkan dengan tinggi, besar, dan panjang. Adapun berkembang sering dikaitkan dengan perubahan bentuk.

Jadi, apa perbedaan tumbuh dan berkembang? Pertumbuhan dapat diartikan menjadi beberapa hal, seperti bertambahnya ukuran, volume, berat, atau jumlah sel. Contohnya, seorang anak yang menjadi tinggi.

Oleh karena itu, pertumbuhan pada tumbuhan dapat diartikan sebagai seluruh penambahan ukuran organisme atau bagiannya yang irreversible (tidak dapat terbalikkan). Pada tingkat sel, pertumbuhan terjadi karena pembelahan sel dan penambahan ukuran sel.

Perkembangan dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk dan sifat) organisme atau bagiannya. Pada tumbuhan, perkembangan erat kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh.

Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun, semuanya tersusun atas berbagai jaringan. Susunan jaringan ini, mirip pada berbagai kelompok tumbuhan. Perlu diketahui, bahwa semua jaringan pada tumbuhan berasal dari satu jaringan, yaitu jaringan meristem.

Bagaimanakah sel jaringan meristem berubah menjadi sel-sel jaringan lain? Pada perkembangan tumbuhan, terdapat mekanisme yang menyebabkan sel-sel muda berkembang menjadi bermacam-macam sel atau jaringan dewasa, mekanisme ini disebut diferensiasi.

Dengan kata lain, diferensiasi adalah proses beratur yang menyebabkan sel dengan struktur dan fungsi sama, menjadi berbeda. Hal tersebut terjadi selama hidup tumbuhan dan selalu diikuti oleh perubahan fisiologis yang kompleks.

Diferensiasi menghasilkan sel, jaringan, dan organ terspesialisasi untuk fungsi yang berbeda. Luka pada tumbuhan dapat merusak pola struktural tumbuhan tersebut. Misalnya, karena tumbuhan dimakan oleh herbivora, jaringan pengangkut di batang atau daun rusak.

Contoh lain, patahnya cabangcabang tumbuhan oleh tiupan angin yang kuat. Jika terjadi luka, sel-sel dekat daerah luka merespons terhadap kerusakan dengan melakukan dediferensiasi. Artinya, sel-sel tersebut kembali menjadi bersifat meristematik, memprogram ulang gen-gennya dan bersiap-siap untuk melakukan diferensiasi.

Putusnya seludang pembuluh menginduksi pembelahan sel-sel parenkim di sekitar luka. Hal tersebut membentuk lapisan yang menghubungkan ujung-ujung ikatan pembuluh. Lapisan jaringan parenkim ini kemudian berdediferensiasi menjadi jaringan pembuluh yang menghubungkan jaringan pembuluh dan menutup luka. Karena mekanisme dediferensiasi ini, perkembangan dapat dikatakan bersifat reversibel (dapat terbalikkan).

1. Pertumbuhan Primer

Jika Anda mengecambahkan biji, misalnya biji kacang tanah. pertumbuhan yang menyebabkan kecambah biji kacang merah dapat memanjang adalah pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer memungkinkan akar menembus tanah dan ujung batang mencapai cahaya matahari.

Pertumbuhan Primer

Akhirnya, bakal akar dan bakal batang tersebut akan membentuk sistem akar dan sistem tajuk. Saat biji berkecambah, bakal akar yang terbentuk disebut radikula. Pada kebanyakan tumbuhan dikotil, akar primer yang terbentuk dari radikula akan berkembang membentuk akar tunggang.

Selanjutnya, akar tunggang ini akan membentuk cabang-cabang akar. Pada tumbuhan monokotil, seperti tumbuhan jagung, akar primer akan berkembang menjadi banyak akar dengan ukuran yang sama. Jenis akar ini disebut akar serabut.

Daerah pembelahan sel meliputi meristem apikal dan sel-sel yang terbentuk dari meristem apikal. Sel-sel akar baru terbentuk di daerah ini, termasuk sel tudung akar. Sel Meristem pada daerah ini membelah diri setiap 12–36 jam.

Pada beberapa tumbuhan, pembelahan meristem ini menghasilkan hampir 20.000 sel baru setiap hari. Pada daerah pemanjangan, sel-sel akar memanjang bahkan hingga sepuluh kali dari panjang awal sel. Pemanjangan sel inilah penyebab utama memanjangnya akar lebih jauh ke dalam tanah.

Sel-sel ini memanjang dan tidak melebar ke segala arah dikarenakan adanya serat selulosa yang membungkus sel-sel tersebut pada dinding selnya. Sel-sel pada daerah pemanjangan mendorong tudung akar dan meristem apikal sel menembus tanah.

Daerah pemanjangan menghasilkan pemanjangan rata-rata akar hingga 4 cm per hari. Sel-sel di belakang daerah pemanjangan tidak memanjang. Sel-sel pada daerah pemanjangan mulai melakukan diferensiasi. Diferensiasi ini akan berakhir pada daerah pematangan.

Daerah pematangan dapat mudah dibedakan dengan adanya rambut akar. Pada batang, pertumbuhan primer terjadi di ujung pucuk. Meristem apikal pada pucuk ini terlihat sebagai kumpulan sel yang membelah dan membentuk kubah.

Pemanjangan terjadi di bagian bawah meristem apikal pucuk. Hasil pemanjangan mendorong meristem apikal ke atas. Ketika meristem apikal terus mendorong ke atas, beberapa sel hasil pembelahan tetap di bawah dan menjadi meristem tunas ketiak daun.

2. Pertumbuhan Sekunder

Pada tumbuhan berkayu atau tumbuhan dikotil, pertumbuhannya tidak hanya memanjang, tetapi ukuran diameter akar dan batangnya juga terus membesar. Membesarnya diameter batang dan akar ini disebut pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas meristem lateral. Meristem lateral ini berupa kambium dan kambium gabus.

Pertumbuhan Sekunder

Proses pertumbuhan sekunder dimulai dari aktivitas kambium pembuluh. Kambium ini membentuk pembuluh xilem primer ke arah dalam dan membentuk floem primer ke arah luar. Pada saat tersebut, pertumbuhan batang tidak jauh berbeda dengan pertumbuhan batang pada pertumbuhan primer.

Selanjutnya, pertumbuhan sekunder menambah lapisan pembuluh xilem sekunder dan floem sekunder. Setiap tahun, kambium pembuluh menambah lapisan xilem sekunder dan floem sekunder. Dengan demikian, kambium pembuluh menambah ukuran diameter akar dan batang.

Aktivitas kambium pembuluh yang memperbesar diameter batang tidak dapat diimbangi oleh aktivitas epidermis (kulit) dan korteks bagian luar. Akibatnya, dibentuk lapisan gabus yang menggantikan fungsi epidermis. Lapisan gabus dewasa merupakan sel mati dan memiliki dinding tebal yang berlilin.

Lapisan ini melindungi jaringan batang di bawahnya dari penguapan, kerusakan fisik, dan patogen. Lapisan gabus diproduksi oleh jaringan kambium gabus dari sel parenkim di korteks. Pada beberapa permukaan batang terdapat lentisel Karena lapisan gabus tidak memungkinkan terjadinya pertukaran gas.

Location: Indonesia