Wegig Annisa Larasati

Pertumbuhan dan Perkembangan makhluk hidup merupakan hasil interaksi dari faktor internal (dalam tubuh) dan faktor eksternal (luar tubuh). Faktor-faktor internal dan eksternal yang memperngaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan adalah Gen, Nutrisi, Hormon, dan Lingkungan.
1. Gen
Gen adalah faktor pembawa sifat penurun yang terdapat dalam sel seluruh makhluk hidup. Gen berpengaruh pada setiap struktur makhluk hidup dan juga perkembangannya, walaupun gen bukan satu-satunya faktor yang mempengaruhinya. Artinya, sifat-sifat yang tampak (sifat fenotip) pada makhluk hidup seperti bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna mata, warna bulu pada hewan, warna bunga, penambahan ukuran, dan sebagainya dipengaruhi oleh gen yang dimilkinya.

Perbedaan warna mata karena Gen.


2. Nutrisi
Nutrisi atau makanan berperan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Fungsi nutrisi antara lain adalah sebagai bahan pembangun makhluk hidup. Sampai batas tertentu, manusia akan terus bertumbuh dan berkembang, bertambah tinggi dan besar. Hal ini terjadi karena manusia makan makanan yang cukup bergizi. Nutrisi yang bagi hewan dan manusia dapat berupa protein, karbohidrat, lemak, vitamin, dan mineral. Protein untuk membangun sel-sel tubuh. Tumbuhan juga memerlukan nutrisi. Nutrisi untuk tumbuhan berupa air dan zat hara. Air dan zat hara berfungsi sebagai bahan proses fotosintesis bagi tumbuhan. Air dan zat hara tersebut merupakan faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.
3. Hormon (Zat Tumbuh)
Hormon merupakan senyawa organik (zat kimia) pada manusia dan sebagian hewan. Hormon dihasilkan kelenjar endokrin. Kelenjar endokrin merupakan kelenjar buntu, tidak memiliki saluran. Jadi, hasil ekskresi kelenjar endokrin (hormon)  langsung  masuk ke pembuluh darah. Hormon mempengaruhi reproduksi, metabolisme (pertukaran zat), serta pertumbuhan dan perkembangan pada manusia dan sebagian hewan. Hormon pertumbuhan sangat mempengaruhi pertumbuhan manusia. Jika berlebih akan terjadi pertumbuhan yang luar biasa atau disebut gigantisme, sebaliknya jika hormon kurang, terjadi kekerdilan atau kretinisme.
4. Lingkungan.
Pertumbuhan dan perkembangan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Faktor lingkungan disini merupakan faktor lingkungan fisik. Faktor lingkungan merupakan faktor eksternal. Beberapa faktor lingkungan adalah suhu udara, cahaya, dan kelembapan.
Suhu Udara
Tumbuhan butuh suhu tertentu agar dapat bertumbuh dan berkembang dengan baik. Setiap spesies tentu perlu suhu yang berbeda-beda. Suhu udara untuk tumbuhan berkaitan dengan proses penyerapan air, fotosintesis, penguapan (transpirasi), dan pernapasan (respirasi). Tumbuhan-tumbuhan daerah dingin jika ditanam di tempat panas pertumbuhan dan perkembangannya akan terhambat, sebaliknya jika suhunya tepat akan tumbuh dengan maksimal.
Tetapi, untuk beberapa tumbuhan dapat berbahaya jika tumbuh terlalu cepat.

Cahaya
Kalian tentu tahu cahaya diperlukan untuk fotosintesis. Cahaya tetapi dapat menjadi faktor pengganggu pertumbuhan pada tumbuhan. Cahaya akan menyebabkan zat tumbuh pada tumbuhan menjadi zat penghambat pertumbuhan pada tumbuhan tersebut.

Kelembapan
Sampai batas tertentu, kelembapan tanah dan udara berpengaruh baik pada pertumbuhan tanaman. Hal ini karena air yanh dapat diisap tumbuhan lebih banyak dan lebih sedikit air yang diuapkan sehingga menyebabkan pembentangan sel-sel. Demikian, sel-sel tanaman akan lebih cepat mencapai ukuran maksimum.

Pertumbuhan dan perkembangan diawali dari pertemuan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, menjadi biji, berkecambah, tanaman kecil yang sempurna, dan terus bertumbuh hingga menjadi tanaman dewasa.
1. Pertumbuhan Terminal
Pertumbuhan Terminal adalah pertumbuhan yang terjadi pada ujung akar. Pertumbuhan ini terjadi pada 3 daerah pertumbuhan dan perkembangan. Yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi.
Daerah Pembelahan
Daerah ini merupakan daerah paling ujung. Pada daerah ini terjadi pembentukan sel-sel baru melalui pembelahan sel. Sel-sel di daerah pembelahan memiliki inti sel yang relatif besar, dinding sel tipis, dan aktif membelah diri. Daerah ini disebut juga daerah meristematik.
Daerah Pemanjangan
Daerah ini merupakan hasil pembelahan meristem di daerah pembelahan. Sel-sel pembelahan tersebut bertambah besar sehingga menjadi daerah pemanjangan.
Daerah Diferensiasi
Daerah ini terletak di belakang daerah pemanjangan. Disini adalah daerah dimana sel-sel telah berdiferensiasi, berarti sel-sel telah berubah bentuk sesuai fungsinya. Dibagi menjadi epidermis, korteks, empulur, xilem, dan floem. Sebagian lagi menjadi jaringan parenkim(jaringan dasar), jaringan penunjang (kolenkim, sklerenkim,dll), dsb. Dengan diferensiasi sel, maka terbentuklah berbagai jaringan tumbuhan yang menyusun organ tumbuhan.

Ini adalah gambar pembagian daerah-daerah tersebut.
Pertumbuhan pada tumbuhan dibedakan menjadi pertumbuhan primer dan sekunder.
Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan yang disebabkan oleh kegiatan titik tumbuh primer, yaitu di ujung akar atau ujung batang. Titik tumbuh primer sudah tumbuh sejak tumbuhan masih embrio. Daerah terjadinya pertumbuhan ini merupakan daerah meristem apikal. Pertumbuhan ini menyebabkan akar dan batang bertambah panjang.
Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan Sekunder merupakan pertumbuhan yang disebabkan jaringan kambium. Jaringan kambium hanya terdapat pada dikotil dan tumbuhan Gymnospermae. Jadi pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae. Pertumbuhan ini mengakibatkan batang bertambah besar.
2. Metagenesis pada Tumbuhan
Metagenesis merupakan pergiliran daur hidup antar generasi yang bereproduksi secara seksual dan yang secara aseksual. Biasanya kedua generasi ini berbeda morfologinya (struktur luarnya).
Metagenesis bisa kita lihat jelas pada tumbuhan paku dan lumut. Lumut dan paku memiliki generasi seksual (generatif) yaitu gametofit dan generasi aseksual (vegetatif) yaitu sporofit.



Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan termasuk juga manusia dapat dibedakan menjadi 2 fase utama, yaitu pertumbuhan dan perkembangan embrionik serta pertumbuhan dan perkembangan pasca embrionik.
1. Pertumbuhan dan Perkembangan Embrionik
Pertumbuhan dan perkembangan embrionik adalah pertumbuhan selama masa embrio. Pertumbuhan pada masa ini sangat sistematik dan teratur. Pertumbuhan ini diawali dengan pertemuan sel telur (ovum) dengan sperma sehingga menghasilkan sel yang disebut zigot. Zigot lalu mengalami tahap-tahap lanjutan yaitu pembelahan zigot, gastrulasi, dan organogenesis hingga terbentuklah janin yang sempurna.
Pembelahan Zigot
Zigot akan mengalami pembelahan sel secara mitosis, yaitu dari satu sel jadi dua sel, dua sel jadi empat sel, dan seterusnya. Pembelahan zigot menjadi sel-sel anak disebut cleavage. Pembelahan sel tersebut berlangsung dengan cepat, lalu sel-sel anak tersebut akan tetap terkumpul dan membentuk kesatuan yang menyerupai anggur yang disebut morula. Pada tahap selanjutkan morula akan menjadi blastula yang memiliki suatu rongga. Proses morula menjadi blastula disebut blastulasi.
Gastrulasi
Setelah itu, blastula akan menjadi gastrula. Proses ini disebut gastrulasi. Pada bentuk ini, embrio telah terbentuk 3 lapisan embrionik. Yaitu lapisan luar (ektoderm), lapisan tengah (mesoderm), dan lapisan dalam (endoderm). Jadi gastrulasi merupakan proses pembentukan 3 lapisan embrionik yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Tahap selanjutnya akan membuat lapisan embrionik mengalami pertumbuhan hingga menjadi orang tubuh.
Organogenesis
Organogenesis merupakan proses pembentukan organ-organ pada embrio. Seperti otak, jantung, paru-paru, ginjal, hati, dsb. organ-organ tersebut merupakan lanjutan dari 3 lapisan embrionik. Ektoderm menjadi kulit, rambut, sistem saraf, dan alat-alat indera. Mesoderm menjadi otot, rangka, alat reproduski (testis dan ovarium), alat peredaran darah, dan alat ekskresi seperti ginjal. Endoderm menjadi alat pencernaan, kelenjar yang berhubungan dengan pencernaan, dan alat-alat pernapasan seperti paru-paru. Organogenesis merupakan peristiwa/proses yang sangat kompleks. Pada mamalia, embrionya memiliki selaput embrio yaitu amnion, korion, sakus vitelinus, dan alantois. Selaput ini berfungsi untuk melindungi embrio dari kekeringan, goncangan, membantu pernapasan, ekskresi serta fungsi penting lainnya selama berada dalam induknya.

2. Pertumbuhan dan Perkembangan Pasca Embrionik
Pertumbuhan dan perkembangan pasca embrionik adalah pertumbuhan dan perkembangan setelah embrio sampai meninggal. Pada pertumbuhan ini terjadi penyempurnaan alat reproduksi (alat-alat kelamin). Biasanya pertumbuhan ini hanya terjadi pada bagian-bagian tubuh saja. Namun tidak semua bagian bertumbuh dan berkembang dengan kecepatan yang sama. Tetapi membentuk ukuran tertentu yang proporsional.

Pertumbuhan dan perkembangan pasca embrionik pada serangga dan katak terjadi setelah telur serangga dan katak mengalami metamorfosis. Metamorfosis adalah perubahan bentuk tubuh yang dialami oleh hewan (misal serangga dan katak) dari tahap larva hingga bentuk dewasa.
1. Metamorfosis pada Serangga
Pada beberapa serangga seperti kupu-kupu, lalat, nyamuk, lebah, dan kumbang, bentuk larva dan dewasa sering hampir tidak ada kemiripan. Sedangkan pada beberapa serangga lain seperti belalang, kecoa, dan jangkrik, larva(nimfa) dan dewasa mirip. Pada proses metamorfosis terjadi proses fisik, yaitu pergantian kulit yang disebut molting. Pada serangga biasanya terjadi 4x. Pada proses ini, terjadi Pembentukan kulit baru dan tambahan alat-alat tubuh baru yang diperluka menjelang dewasa. Pada bentuk dewasa (imago) telah terjadi perkembangan organ reproduksi sehingga sudah mampu bereproduksi. Berdasar kemiripan larva dan dewasa, metamorfosis dibagi jadi 2, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna.
Metamorfosis Sempurna (Holometabola)

Pada metamorfosis sempurna, serangga dalam daur hidupnya mengalami perubahan-perubahan yang mencolok. Bentuk larva dan dewasa pada serangga kelompok ini tidak ada kemiripan. Larva menjelang tahap pupa sangat aktif memakan daun. Dalam tahap pupa, serangga tidak aktif makan (periode puasa), tetapi proses metabolisme terus berlangsung. Setelah mengalami diferensiasi dan organogenesis, pupa berubah jadi serangga dewasa (imago). Selama metamorfosis, terjadi pengulangan proses seperti pada pertumbuhan dan perkembangan embrionik hingga akhirnya larva berubah jadi dewasa.
Metamorfosis Tidak Sempurna (Heterometabola)
Pada metamorfosis ini, serangga mengalami perubahan yang tidak mencolok. Bentuk larvanya disebut nimfa. Nimfa memiliki kemiripan dengan dewasa (imago) kecuali organ reproduksi dan sayap. Organ reproduksi dan sayap pada nimfa belum berkembang. setelah menjadi serangga dewasa organ reproduksi berkembang. Pada metamorfosis ini tidak terdapat tahap pupa.
2. Metamorfosis pada Katak
Katak merupakan amfibi, yaitu memiliki dua alam kehidupan, air dan darat. Katak bertumbuh diawali dengan pembuahan ovum oleh sperma. Ovum lalu membentuk zigot. Pembuahan ini terjadi diluar tubuh betina (fertilisasi eksternal), yaitu di air. Zigot menjadi embrio dalam beberapa tahap yaitu morula, blastula, dan gastrula. Morula terbentuk 3-7 jam setelah pembuahan, blastula 18 jam setelah pembuahan, dan gastrula 34 jam setelah pembuahan. Setelah kurang lebih 84 jam tampak ekor. Beberapa hari kemudian, embrio menetas menjadi larva, berudu (kecebong). Semula berudu memiliki insang luar, setelah 9 hari berganti dengan insang dalam. Sesudah kira-kira 12 hari terbentuklah tutup insang, dan setelah kira-kira 2-3 bulan mulai tampaklah tungkai belakang. Berudu hidup di lingkungan air dan bersifat Herbivora (makan tumbuhan). Setelah kurang lebih 3 bulan(tergantung spesies), berudu mengalami metamorfosis. Perkembangan paru-paru, memendeknya usus, kemunduran insang, dan akhirnya menjadi katak. Katak hidup di darat dan bersifat insektivora (makan serangga). Setelah berumur 1 tahun atau lebih, katak  menjadi katak dewasa dan sudah berreproduksi.