Pertumbuhan Pada Tumbuhan

     Pertumbuhan adalah adanya perubahan bentuk dikarenakan bertambahnya jumlah sel yang diikuti dengan pembesaran ukuran sel-sel yang membentuk makhluk hidup tersebut.

     Pertumbuhan merupakan proses irreversible atau tidak dapat kembali ke bentuk semula. Pertumbuhan pada makhluk hidup bisa dilihat dari ukuran yang semakin membesar. Pada tumbuhan sendiri ditandai dengan ukuran yang semakin bertambah. Akar dan batang yang semakin besar dan kuat.

Perkembangan Tumbuhan

     Perkembangan dapat diartikan sebagai perubahan kualitatif (bentuk dan sifat) organisme atau bagiannya yang melibatkan perubahan struktur serta fungsi yang lebih kompleks. Seperti yang telah Anda ketahui, organ kulit pada manusia tumbuh bersamaan dengan bertambahnya ukuran tubuh. Akan tetapi, ketika mencapai kedewasaan, hanya pada bagian tertentu dari tubuh kita mulai bermunculan rambut tambahan. Selain itu, organ-organ tertentu mulai tumbuh membesar, seperti bagian dada pada perempuan dan jakun pada laki-laki. 

     Mengapa semua itu hanya tumbuh pada masa tertentu saja, tidak bersamaan dengan pertumbuhan organ lainnya? Pada tumbuhan, perkembangan erat kaitannya dangan pembentukan organ-organ tumbuhan dan perubahan bentuk dari embrio atau biji hingga menjadi tumbuhan utuh. Suatu hal yang patut kita pahami dalam perkembangan adalah adanya diferensiasi sel.

     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. Contoh mudah mengenai diferensiasi dapat kita temukan pada pembentukan bunga. Amati dari mana bunga tersebut berasal. Apakah sama dengan awal mulanya tumbuh tunas? Mengapa pada bagian tersebut yang tumbuh justru bunga? Pada proses diferensiasi, dapat terjadi dua hal penting, yakni perubahan struktural yang akan mengarah pada pembentukan organ, serta perubahan kimiawi yang dapat meningkatkan kemampuan sel.

     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 cabang-cabang 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).

Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan	Perkembangan
Mutlak Terjadi penambahan volume	Dapat terjadi penambahan volume dan dapat juga sebaliknya (pengurangan volume)
Mutlak terjadi penambahan massa atau berat kering	Dapat terjadi dan dapat juga terjadi pengurangan massa / berat
Dapat dihitung dengan jelas (kuantitatif)	Kualitatif, dan cukup sulit untuk dinyatakan dalam bilangan
Terjadi pembelahan sel mitosis	Tidak terjadi pembelahan sel mitosis, hanya meiosis dalam kasus tertentu
Tidak dapat kembali (Ireversibel)	Dapat balik (bersifat reversibel)
Tidak terjadi pematangan	Terjadi pematangan atau pendewasaan sel
Tidak terpengaruh usia*	Terpengaruh usia*
Pada tumbuhan dewasa, hanya terjadi pada daerah tertentu (meristem dan kolenkim)	Dapat terjadi disemua daerah, bahkan pada meristem sekunder.
Sangat dipengaruhi hormon auksin dan sitokinin	Dipengaruhi oleh semua hormon tumbuhan

Pertumbuhan Primer

     Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan yang paling mendasar yang terjadi pada tumbuhan. Pertumbuhan ini terjadi karena adanya kegiatan pembelahan sel yang terjadi terus menerus pada jaringan meristem primer.

     Jaringan meristem merupakan titik tumbuh pada tumbuhan yang terletak pada daerah ujung akar dan ujung batang. Daerah ini disebut juga daerah meristematik. Pertumbuhan pada daerah-daerah meristematik tersebut mengakibatkan terjadinya perpanjangan akar, batang serta pelebaran daun. Pertumbuhan primer ini mencakup pembentukan epidermis, korteks, floem primer, xilem primer dan empulur. Adapun titik tumbuh primer dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:

a. Ujung akar

     Sel-sel meristem yang terdapat di ujung akar akan mengalami pertumbuhan yang pertama kali membentuk struktur akar. Bagian yang paling cepat tumbuh terdapat pada bagian belakang ujung akar. Pada bagian ini terdapat daerah titik tumbuh yang meliputi daerah pembelahan sel, daerah pemanjangan dan daerah pendewasaan.

     Sel-sel di belakang titik tumbuh akan berkembang menjadi jaringan-jaringan penyusun akar, yaitu jaringan epidermis, korteks, endodermis dan silinder pusat.

b. Daerah pemanjangan yang terletak setelah daerah pembelahan

     Pada daerah ini perkembangan sel-sel menyebabkab pertambahan ukuran tumbuhan.

c. Daerah diferensiasi

     Sel-sel di daerah ini mengalami diferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki fungsi khusus.

Pertumbuhan Sekunder

     Selain meristem primer, terdapat pula meristem sekunder. Pertumbuhan pada bagian meristem sekunder disebut dengan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder berpengaruh terhadap pelebaran batang, pembentukan lingkar tahun dan jari-jari empulur. Jari-jari empulur merupakan jaringan parenkim yang menghubungkan kulit kayu dengan empulur.

     Sel-sel pada kambium yang terletak antara xilem dan floem merupakan sel-sel yang aktif membelah. Kambium yang terdapat pada tumbuhan terbagi 2, yaitu kambium vaskuler dan kambium gabus. 

     Kambium vaskuler terletak antara xilem dan floem dan membentuk lingkaran pada batang dan akar. Pertumbuhan kambium ke arah dalam membentuk xilem sekunder, sedangkan pertumbuhan ke arah luar membentuk floem sekunder. Hal ini menyebabkan pembesaran batang tumbuhan. Pembentukan xilem dan floem sekunder ini disebut juga pertumbuhan sekunder tumbuhan.

     Pertumbuhan sekunder karena kegiatan kambium ini sangat dipengaruhi oleh musim. Biasanya aktivitas kambium meningkat ketika berada pada musim penghujan, kemudian menjadi menurun pada musim kemarau atau pada kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Hal ini tentu akan mempengaruhi jumlah xilem dan floem sekunder yang dihasilkan. Aktivitas kambium ini meninggalkan bekas berupa lingkaran-lingkaran yang biasa disebut lingkaran tahun.

     Nah, dari pemaparan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa setiap tumbuhan mempunyai waktu untuk tumbuh dan memberikan hasil. Pertumbuhan pada tumbuhan tidak secepat manusia ataupun hewan yang dapat terlihat oleh mata. Oleh karena itu, meskipun tumbuhan tersebut hanya diam, namun tumbuhan juga tetap melakukan proses-proses pertumbuhan sebagai salah satu cirinya sebagai mahluk hidup. 

Perbedaan Pertumbuhan Primer dan Sekunder Pada Tumbuhan

Berikut ini merupakan perbedaan primer dan sekunder pada tumbuhan, pada tabel berikut:

Pertumbuhan primer	Pertumbuhan sekunder
Titik tumbuh : ujung batang dan ujung akar	Titik tumbuh : jaringan kambium pada bagian kortex (ditunjukkan dengan no. 2 pada gambar penampang batang di bawah)
Sifat pertumbuhan vertikal : dengan memperlihatkan perpanjangan pada bagian ujung tunas dan ujung akar.	Sifat pertumbuhan horizontal : dengan memperlihatkan pertambahan ukuran diameter pada daerah batang. Jaringan kambium mempunyai sifat membelah kedua arah, ke arah dalam  membentuk xylem ke arah luar membentuk floem.
dijumpai pada tanaman secara umum.	dijumpai pada tanaman Gymnospermaedan Dikotil.  Monokotil tidak mengalami pertumbuhan sekunder karena tidak memiliki kambium

Faktor Internal yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Tumbuhan

a. Gen

Gen adalah substansi/materi pembawa sifat yang diturunkan dari induk. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup, misalnya bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna kulit, warna bunga, warna bulu, rasa buah, dan sebagainya. Gen juga menentukan kemampuan metabolisme makhluk hidup, sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangannya.

Hewan, tumbuhan, dan manusia yang memiliki gen tumbuh yang baik akan tumbuh dan berkembang dengan cepat sesuai dengan periode pertumbuhan dan perkembangannya.

Meskipun peranan gen sangat penting, faktor genetis bukan satu-satunya faktor yang menentukan pola pertumbuhan dan perkembangan, karena juga dipengaruhi oleh faktor lainnya. Misalnya tanaman yang mempunyai sifat unggul dalam pertumbuhan dan perkembangannya, hanya akan tumbuh dengan cepat, lekas berbuah, dan berbuah lebat jika ditanam di lahan subur dan kondisinya sesuai. Bila ditanam di lahan tandus dan kondisi lingkungannya tidak sesuai, pertumbuhan dan perkembangannya menjadi kurang baik.

Demikian juga ternak unggul hanya akan berproduksi secara optimal bila diberi pakan yang baik dan dipelihara di lingkungan yang sesuai.

b. Hormon

Hormon merupakan zat yang berfungsi untuk mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun kadarnya sedikit, hormon memberikan pengaruh yang nyata dalam pengaturan berbagai proses dalam tubuh. Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada makhluk hidup beragam jenisnya.

Hormon Pada Tumbuhan dan Fungsinya

1. Auksin
Istilah auksin digunakan pertama kali oleh Frits Went. Ia menemukan suatu senyawa yang menyebabkan pembengkokan koleoptil ke arah cahaya. Auksin yang ditemukan olehnya kini diketahui sebagai asam indol asetat (IAA).

Auksin dapat ditemukan pada ujung akar, koleoptil, dan jaringan yang bersifat meristematis.

Fungsi hormon auksin
– berperan dalam pembelahan dan pembentangan sel
– merangsang terbentuknya buah dan bunga
– membentuk akar adventif

Kinerja auksin dapat terhambat oleh cahaya yang berlebihan. Bagaian tanaman yang terlalu banyak terkena cahaya akan terjadi perubahan-perubahan berikut ini.
a) Mempercepat pembelahan dan pembentangan sel pada koleoptil ataupun sel batang.
b) Auksin akan terkumpul pada bagian batang yang tidak terkena cahaya.
c) Pertumbuhan sel yang lebih banyak pada bagian tanaman yang kurang cahaya menyebabkan tanaman tumbuh ke arah cahaya.

2. Giberelin
Giberelin dapat ditemukan pada bagian bunga dan batang. Hormon ini dihasilkan oleh tumbuhan tinggi dan jamur.

Fungsi hormon giberelin
– memacu aktivitas kambium
– menyebabkan tanaman tumbuh tinggi
– membantu perkecambahan biji
– menghasilkan buah tak berbiji
– menyebabkan tanaman lebih cepat berbunga
– menghilangkan sifat kerdil secara genetik pada tumbuhan
– memacu perpanjangan secara abnormal batang utuh

3. Gas Etilen
Gas etilen dibuat oleh tumbuhan dan dapat mempercepat proses pemasakan buah. Gas etilen dilepaskan oleh buah-buahan, terutama yang sudah tua. Gas etilen selain dihasilkan secara alami, juga ada etilen sintetik (buatan), yaitu etepon. Entilen buatan ini yang sering digunakan oleh para pedagang untuk mempercepat proses pematangan buah.

Selain mempercepat pematangan buah, gas etilen juga berfungsi untuk menghambat pemanjangan batang kecambah, mendorong gugurnya daun, menebalkan batang, dan memacu perkecambahan biji. Di samping itu, gas etilen juga berfungsi untuk menurunkan menghambat pemanjangan batang kecambah, menurunkan dominansi apikal dan inisiasi akar, dan menunda pembungaan.

4. Asam Absisat
Asam absisat merupakan hormon tumbuhan yang berfungsi sebagai penghambat. Pembentukan hormon ini terjadi pada daun-daun dewasa.

Fungsi asam absisat
– membantu pengguguran bunga
– mengatur pembukaan dan penutupan stomata
– menurunkan kecepatan pembelahan
– mempercepat absisi (pengguguran) pada bagian tumbuhan yang menua
– menyebabkan dormansi
– mengurangi pemanjangan sel

5. Sitokinin
Sitokinin merupakan hormon tumbuhan yang terbentuk pada sistem perakaran.

Fungsi hormon sitokinin
– merangsang pertumbuhan tanaman ke samping dan ke pucuk tanaman
– mempercepat pelebaran daun
– merangsang pembentukan pucuk
– merangsang pertumbuah akar sehingga akar lebih cepat memanjang
– menunda penuaan daun
– mempercepat pelebaran daun
– memacu pertumbuhan sel dalam jaringan meristematik
– membantu perkecambahan biji

6. Asam Traumalin
Asam traumalin berfungsi untuk memperbaiki jaringan tumbuhan yang mengalami kerusakan. Jika terluka, tumbuhan akan merangsang sel-sel pada bagian yang terdapat luka menjadi bersifat meristem sehingga dapat membelah lagi untuk menutup luka tersebut.

7. Kalin
Kalin berfungsi untuk memacu pertumbuhan organ-organ pada tumbuhan. Kalin yang memacu pertumbuhan akar disebut rhizokalin, sedangkan yang memacu pertumbuhan batang disebut kaulokalin. Selain itu, ada juga anthokalin yang memacu pertumbuhan bunga dan fitokalin yang memacu pertumbuhan daun.

Faktor Eksternal yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

a.   Zat hara

Berupa makronutrien dan mikronutrien yang diserap oleh akar maupun bagian tubuh yang lain berupa gas, cair, dan zat yang terlarut bersama air.

b.   Cahaya

Berperan dalam proses fotosintesis, namun cahaya yang berlebihan menghambat kerja hormon auksin (hormon pertumbuhan). Pada tempat yang gelap hormon auksin aktif diproduksi sehingga terjadi Pertumbuhan yang sangat cepat disebut : Etiolasi. Batang yang tumbuh memiliki struktur memanjang namun tidak kokoh.

c.   Air

untuk fotosisntesis dan membantu perkecambahan biji.

d.   Suhu

Suhu optimum umumnya 22^o C – 37^o C, erat kaitannya dengan kerja enzim.

e.   Oksigen

Untuk respirasi

f.   Kelembaban

Kelembaban udara yang tinggi akan dapat mendukung proses perkecambahan dan pertumbuhan.

Perkecambahan dimulai dengan proses masuknya air ke dalam biji disebut imbibisi, air akan mengaktifkan enzim-enzim metabolisme. Sehingga biji dapat berkecambah. Dalam keadaan lingkungan yang tidak mendukung biji akan mengalami dormansi yaitu keadaan tidak dapat berkecambahnya biji. Biji dorman dapat terjadi jika kelembaban tidak cukup