Sistem Gerak

Tubuh dapat memiliki bentuk karena memiliki sistem gerak. Sistem gerak tersebut terdiri atas tulang, sendi, dan otot. Ketiganya bekerja sama membentuk sistem gerak. Sistem gerak inilah yang memberi bentuk tubuh, sebagai alat gerak, jalan, dan berlari serta melakukan berbagai aktivitas lainnya.

Tulang, otot, dan sendi, ketiganya bersatu membentuk satu kesatuan dan memiliki fungsi yang berbeda-beda. Tulang merupakan alat gerak pasif. Tulang tidak dapat digerakan jika tidak terdapat otot. Otot dikatakan sebagai alat gerak aktif. Otot inilah yang menggerakan rangka. Dalam kehidupan sehari-hari, otot inilah yang disebut dengan daging. Adapun sendi merupakan penghubung antartulang dalam tubuh.

1. Rangka

Rangka (skelet) merupakan rangkaian tulang yang mendukung dan melindungi organ tubuh yang lunak. Tulang satu dengan tulang yang lain dihubungkan oleh persendian (artikulasi). Sistem rangka yang terletak di dalam tubuh dan dilindungi oleh kulit dan otot disebut endoskeleton.

Fungsi rangka antara lain sebagai berikut.

a. Memberikan bentuk tubuh dan menegakkan berdirinya tubuh.

b. Melindungi organ vital.

c. Alat gerak pasif.

d. Tempat melekatnya otot.

e. Tempat pembentukan sumsum.

Rangka tubuh manusia tersusun oleh berbagai macam tulang. Tulang dapat dikelompokkan sebagai berikut.

a.       Berdasarkan bentuknya, tulang dibedakan menjadi tulang panjang (pipa), tulang pendek, tulang pipih, dan tulang yang berbentuk tidak beraturan.

2)      Tulang panjang (pipa), terdapat pada lengan atas, tulang paha, tulang betis dan ruas tulang jari. Di dalam rongga tulang pipa berisi sumsum merah.

3)      Tulang pendek, terdapat pada ruas-ruas tulang belakang, pergelangan tangan dan pergelangan kaki. Di dalamnya terdapat sumsum merah yang berfungsi sebagai tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.

4)      Tulang pipih, terdapat pada tulang rusuk, tulang dada, tulang tempurung kepala, tulang belikat, dan tulang panggul.

5)      Tulang yang bentuknya tidak beraturan, terdapat pada tulang wajah dan ruas-ruas tulang belakang.

b.      Berdasarkan komponen penyusunnya tulang dibedakan menjadi tulang rawan dan tulang keras.

1)      Tulang rawan (kartilago), ciri-cirinya yaitu terdiri atas selsel tulang rawan, bersifat lentur dan elastis, banyak mengandung zat perekat atau kondroblast, dan sedikit zat kapur. Contoh pada tulang hidung, ujung tulang pipa, daun telinga, antarruas tulang belakang, trakea, dan ujung tulang rusuk.

2)      Tulang keras, ciri-cirinya yaitu mengandung osteoblas yang menghasilkan zat pengikat di sekitar sel-sel tulang. Osteoblas juga membentuk sel tulang (osteosit). Selain osteoblas juga terdapat osteoklas yang merombak tulang dalam proses pembentukan rongga sumsum tulang. Sel-sel tulang keras menghasilkan suatu senyawa protein yang akan menjadi matriks tulang. Ke dalam matriks tulang itu akan diendapkan zat kapur berupa kalsium karbonat (CaCO₃) dan kalsium fosfat (Ca(PO₄)₂). Oleh karena itu matriks tulang menjadi keras. Proses pengerasannya disebut penulangan (osifikasi). Pada struktur tulang keras terdapat sistem havers yaitu suatu kesatuan antara selsel tulang dan matriks yang mengelilingi suatu pembuluh darah dan saraf.

1.      Tulang rawan (kartilago)

Tulang rawan adalah jaringan ikat dimana tulang bersifat liat dan lentur karena zat-zat antarsel tulang banyak mengandung zat perekat dan mengandung zat kapur. Zat perekat tulang adalah sejenis protein yang disebut kolagen. Setelah dewasa tulang rawan diganti menjadi tulang keras. tapi tidak semua tulang rawan akan terganti menjadi tulang keras, tulang rawan pada orang dewasa terdapat pada telinga, hidung, dan di ujung-ujung tulang keras, tempat sambungan antartulang (sendi). 

Tulang rawan merupakan jaringan pengikat padat khusus yang terdiri atas sel kondrosit, dan matriks. Matriks tulang rawan terdiri atas serabut-serabut protein yang terbenam di dalam bahan dasar amorf. Berdasarkan atas komposisi matriksnya ada 3 macam tulang rawan, yaitu :

 

1. Tulang rawan hialin

    Tulang Rawan Hialin adalah bentuk umum dalam tubuh manusia. tulang rawan pada masa embrio dan pada masa dewasa. Tulang rawan pada masa embrio adalah sebagai bentuk kerangka bagi kebanyakan tulang dibentuk melalui osifikasi endokondral, Tulang rawan pada masa dewasa, kebanyakan tulang rawan telah diganti menjadi tulang keras. Tulang yang berwarna putih sedikit kebiru-biruan, mengandung serat-serat kolagen dan chondrosit. Tulang rawan hialin dapat kita temukan pada laring, trakea, bronkus, ujung-ujung tulang panjang, tulang rusuk bagian depan, cuping hidung dan rangka janin.

2. Tulang rawan elastis

    Tulang Rawan Elastis adalah tulang rawan yang sifatnya lentur dimana matriksnya terdapat serat elastis yang bercabang-cabang. Tulang rawan elatis terdapat pada telinga bagian luar (auricular), epiglotis, larings,  dan tuba eustachii (pada telinga)

3.Tulang rawan fibrosa

   Tulang Rawan Fibrosa adalah tulang yang banyak mengandung serat kolagen yang padat pada matriksnya yang tidak teratur sehingga lebih kaku dan kuat. Tulang rawan fibrosa terdapat pada antar ruas tulang belakang.

     Pada orang dewasa tulang rawan jumlahnya sangat sedikit dibandingkan dengan anak-anak. Pada orang dewasa tulang rawan hanya ditemukan beberapa tempat, yaitu cuping hidung, cuping telinga, antar tulang rusuk (costal cartilage) dan tulang dada, sendi-sendi tulang, antarruas tulang belakang dan pada cakra epifisis.

2.      Tulang keras

Berdasarkan sifat matriksnya, tulang keras dibedakan menjadi dua, yaitu Tulang kompak dan tulang spons.

a. Tulang kompak

Tulang kompak merupakan tulang dengan matriks yang bersifat padat dan rapat, misalnya lapisan luar tulang pipa.

b. Tulang spons

Tulang spons memiliki matriks berongga, misalnya tulang pipih dan tulang pendek.

Fase Pascaembrionik

Fase pascaembrionik merupakan pertumbuhan dan perkembangan yang dimulai sejak lahir atau menetas hingga hewan itu dewasa.

                                     

a.      Masa Balita

Empat minggu pertama setelah lahir dikenal dengan periode neonatal artinya kelahiran baru. Selama waktu ini bayi sudah agak dapat menyesuaikan hidup di luar uterus. Fungsi tubuh seperti pernapasan, pencernaan, dan ekskresi telah dilakukan oleh bayi itu sendiri. Balita merupakan kependekan dari anak usia di bawah lima tahun. Masa balita merupakan tahap pertumbuhan anak mulai dari bayi sampai usia 5 tahun. Bayi yang semula hanya bisa tidur kemudian dapat melakukan gerakan tengkurap, merangkak, merambat, dan berjalan hingga berlari. Hal tersebut seiring dengan pertumbuhan dan perkembangannya, yaitu semakin besar dan semakin kuatnya anggota-anggota tubuh. Perkembangan pada balita juga ditunjukkan dengan kemampuan berbicaranya, dari hanya mampu mengucapkan satu kata, dua kata, hingga lancar berbicara.

                              

b.      Masa Anak-anak

Tahapan berikutnya setelah masa balita adalah masa anak-anak, yaitu usia 6 tahun hingga 10 tahun. Pada masa anak-anak, pertumbuhan fisik dan mental mulai meningkat. Pertumbuhan meliputi tinggi badan, berat badan disertai perkembangan koordinasi otot-otot, dan kemampuan mental. Kemampuan menulis, membaca, dan beralasan telah berkembang pada masa anak-anak. Anak pada masa ini telah dapat membedakan tindakan baik dan buruk.

c.       Masa Remaja

Masa remaja atau masa puber, merupakan masa penghubung antara masa anak-anak dengan dewasa. Pertumbuhan dan perkembangan pada masa remaja sangat pesat, baik fisik maupun psikologis. Perkembangan yang pesat ini berlangsung pada usia 11–16 tahun pada laki-laki dan 10–15 tahun pada perempuan. Anak perempuan lebih cepat dewasa dibandingkan anak laki-laki.

Pada masa pubertas mulai ada rasa tertarik terhadap lawan jenisnya. Pesatnya perkembangan pada masa puber dipengaruhi oleh hormon seksual. Organ-organ reproduksi pada masa puber telah mulai berfungsi. 

                          

Salah satu ciri masa pubertas adalah mulai terjadinya menstruasi pada perempuan. Adapun pada laki-laki mulai mampu menghasilkan sperma. Ciri-ciri perubahan tubuh pada masa remaja dapat dibedakan menjadi ciri kelamin primer dan ciri kelamin sekunder.

1. Ciri-ciri kelamin primer

a.       Mulai berfungsinya organ reproduksi

Organ reproduksi pada laki-laki (testis) mulai berfungsi menghasilkan hormon testosteron. Testosteron berfungsi merangsang testis untuk menghasilkan sperma. Organ reproduksi pada perempuan (ovarium) mulai memproduksi hormon estrogen dan progesteron. Hormon ini memengaruhi perkembangan organ reproduksi perempuan. Selain itu, juga memengaruhi ovulasi, yaitu pematangan sel telur dan pelepasan sel telur dari ovarium.

b.      Laki-laki mengalami mimpi basah dan perempuan mengalami menstruasi

Seiring dengan produksi sperma yang meningkat, pada anak laki-laki terjadi mimpi basah. Mimpi basah pertama dapat dijadikan tanda bahwa seorang laki-laki telah akil balig. Organ reproduksi yang telah aktif pada anak perempuan ditandai dengan terjadinya menstruasi. Ketika memasuki masa pubertas, indung telur (ovarium) pada perempuan mulai aktif dan mampu menghasilkan sel telur (ovum).

2. Ciri-ciri kelamin sekunder

Ciri-ciri kelamin sekunder berupa perubahan fisik, terjadi pada laki-laki dan perempuan. Ciri-ciri kelamin sekunder pada perempuan, antara lain payudara tumbuh membesar, tumbuhnya rambut di ketiak dan di sekitar alat kelamin, serta membesarnya panggul. Ciri-ciri kelamin sekunder anak laki-laki adalah tumbuhnya kumis dan jambang, tumbuhnya rambut di ketiak dan di sekitar alat kelamin, serta dada menjadi lebih bidang.

Perkembangan fisik pada masa remaja paling pesat di antara tahap-tahap perkembangan manusia. Selain perubahan-perubahan fisik, remaja juga mengalami perubahan secara psikologis. Perkembangan jiwa pada masa remaja juga semakin mantap. Pada akhir masa remaja, jiwanya sudah tidak mudah terpengaruh serta sudah mampu memilih dan menyeleksi. Remaja juga mulai belajar bertanggung jawab pada dirinya, keluarga, dan lingkungan. Remaja mulai sadar akan dirinya sendiri dan tidak mau diperlakukan seperti anak-anak lagi.

d.      Masa Dewasa

Tubuh manusia mencapai puncak pertumbuhan dan perkembangan sempurna pada usia kurang lebih 20 tahun. Pada masa tersebut otot-otot dan otak telah mencapai kekuatan maksimal. Perkembangan cara berpikir telah matang. Demikian juga emosinya. Organ reproduksi pada masa dewasa telah berkembang dengan sempurna.

                  

e.       Masa Tua (Manula)

Ketika manusia memasuki usia 40 sampai 50 tahun mulai terjadi banyak perubahan pada tubuh. Pada masa tua organ-organ tubuh mengalami penurunan fungsi karena proses penuaan. Penurunan fungsi organ tubuh antara lain persendian menjadi kaku, tulang menjadi lemah, lensa mata mengeras, dan kulit kehilangan elastisitasnya. Selain itu, juga terjadi pengurangan kepekaan alat indera, baik pendengaran, penglihatan, maupun peraba. Orang yang sudah tua lebih cepat letih, reaksinya semakin lamban, dan daya tahan terhadap penyakit semakin lemah.

Tubuh semakin renta, wajah dan tangan mulai keriput, kesehatan menurun, kecerdasan menurun, bahkan pada usia lanjut orang mudah lupa dan membutuhkan banyak istirahat, sehingga lebih banyak menghabiskan waktunya untuk beristirahat. Pada masa ini aktivitasnya menurun dan mulai sulit melakukan kegiatan sehari-hari, seperti berjalan dan lain-lain.Meskipun demikian, perubahan ini terjadi sangat lambat sehingga orang tidak menyadarinya selama bertahun-tahun.

Fase Embrionik pada Manusia

Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan terjadi di seluruh bagian tubuh, berbeda dengan tumbuhan yang terjadi hanya pada bagian tertentu saja, yaitu di daerah meristem. Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan diawali sejak terbentuknya zigot dari proses pembuahan dan terus terjadi hingga hewan mencapai usia dewasa. Dengan demikian pertumbuhan dan perkembangan pada hewan dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu fase embrionik dan fase pascaembrionik. Fase embrionik adalah pertumbuhan dan perkembangan yang dimulai dari zigot sampai terbentuknya embrio sebelum lahir atau menetas. Sedangkan fase pascaembrionik merupakan pertumbuhan dan perkembangan yang dimulai sejak lahir atau menetas hingga hewan itu dewasa.

     Fase Embrionik

Zigot terbentuk dari hasil pertemuan ovum dengan sperma (terjadi pembuahan/fertilisasi). Kemudian zigot mengalami pertumbuhan dan perkembangan dalam beberapa tahap, yaitu pembelahan zigot, tahap morula, blastula, gastrula, dan

organogenesis.

a. Pembelahan zigot terjadi secara mitosis, yaitu dari satu sel menjadi dua sel, dua sel menjadi empat sel, empat sel menjadi delapan sel, delapan sel menjadi enam belas sel, dan seterusnya hingga tiga puluh dua sel. Selanjutnya terjadi fase-fase perkembangan zigot.

Fase-fase perkembangan zigot yaitu:

a. Stadium Morula

Pada perkembangan awal, zigot membelah menjadi 2, kemudian 4, 8, dan seterusnya membentuk suatu wujud seperti buah murbei yang disebut morula. Morula mengandung banyak sel hasil mitosis yang berkumpul menjadi satu kesatuan.

b. Stadium Blastula

Dari morula menjadi blastula. Dalam tahap ini masih berlangsung proses pembelahan sel sehingga terbentuk suatu rongga pada bagian tengah yang disebut blastosol.

c. Stadium Gastrula

Dari blastula menjadi gastrula. Dalam tahap ini terjadi pembentukan lubang lekukan (blastopor) yang mempunyai dua lapisan. Selanjutnya, sel-sel bagian permukaan lapisan ektoderm mengalami pelekukan ke dalam (invaginasi). Sel- sel tersebut mengisi ruang antara ektoderm dan endoderm membentuk lapisan mesoderm.

d. Organogenesis (Pembentukan Organ)

Pada tahap ini terjadi diferensiasi (perkembangan sel-sel membentuk struktur dan fungsi khusus) dari:

1)      Ektoderm menjadi kulit, sistem saraf, hidung (alat-alat indra), anus, kelenjar-kelenjar kulit, dan mulut.

2)      Mesoderm menjadi tulang, otot, ginjal, jantung, pembuluh darah, dan alat kelamin.

3)      Endoderm menjadi kelenjar-kelenjar yang mempunyai hubungan dengan alat pencernaan, paru-paru, dan alat-alat pencernaan.

                              

Perjalanan 9 bulan menuju kelahiran seorang bayi dimulai ketika sebuah sel sperma bertemu dengan sel telur. Ada jutaan sel spermatozoa yang mencapai telur, tetapi hanya satu spermatozoid yang dapat menembus lapisan luar sel telur. Begitu hal itu terjadi, bahan genetik dalam sel telur (23 kromosom) akan bergabung dengan bahan genetik dalam spermatozoid (23 kromosom) membentuk sebuah rangkaian lengkap, yaitu 46 kromosom. Proses penggabungan sperma dan sel telur beserta kromosom dari keduanya disebut pembuahan atau konsepsi atau fertilisasi. Telur yang sudah dibuahi membelah diri menjadi 2 sel dalam 36 jam, lalu menjadi 4 sel dalam 48 jam, kemudian menjadi 8 sel, dan seterusnya. Embrio masuk rahim sekitar 3 hari sesudah pembuahan.

Sekitar 1 minggu setelah pembuahan, bola sel memendamkan diri dalam lapisan rahim yang kaya akan darah dan menyerap zat makanan dari sana. Sel itu terus membelah diri, membentuk jaringan tubuh pertama, seperti pembuluh darah dan saraf. Secara bertahap bola sel menekuk dan memutar, sehingga dasar tubuh terbentuk. Sementara itu, sel lain membentuk plasenta, yaitu organ berbentuk cawan di lapisan rahim. Di dalam plasenta darah bayi mengalir sangat dekat dengan darah ibunya. Lewat plasenta inilah oksigen dan zat makanan yang sangat penting mengalir dari ibu ke bayi, sementara hasil buangan mengalir ke arah yang berlawanan.

Pada usia lima minggu panjang bayi berkisar 10 mm. Wujud kepala, punggung, dan jantungnya mulai tampak. Mulut dan mata mulai terbentuk. Kaki dan tangan terbentuk seperti kuncup yang gempal. Pada tahap ini, bayi disebut embrio. Pada usia delapan minggu panjang bayi sekitar 25 mm dan semua bagian utama tubuh telah terbentuk. Bahkan jari tangan dan kakipun sudah terbentuk. Pada tahap ini, bayi disebut janin.

Pada usia duabelas minggu sel-sel tetap aktif membelah diri dan berkembang serta membentuk kelengkapan akhir tubuh, seperti kelopak mata, kuku tangan, dan kuku kaki. Panjang bayi sekitar 13 cm. Waktu yang tersisa masih ada 28 minggu sebelum bayi dilahirkan. Bayi yang sedang berkembang hidup di dunia yang berair di dalam rahim. Di dalam rahim, cairan ketuban (amnion) melindungi bayi terhadap benturan, cahaya terang, dan kebisingan di luar. Namun demikian, bayi dapat mendengar detak jantung dan suara proses pencernaan makanan dalam usus ibunya. Janin menerima semua zat hara dan oksigen dari pasokan darah ibunya. Tetapi, darah janin itu tak pernah langsung bercampur dengan darah ibunya. Janin membuat darah sendiri, yang mengalir lewat tali pusar menuju plasenta. Bagian bawah plasenta tertanam ke dinding rahim. Pembuluh darah menghubungkan plasenta dengan jaringan rahim lewat tonjolan-tonjolan mirip jari yang disebut vilus korion. Di sekitar vilus korion, yaitu di sela intervilus, terdapat darah ibu. Melalui suatu lapisan jaringan tipis yang disebut trofoblas, ibu dan janin mempertukarkan zat hara, gas-gas dan sisa buangan.Makanan dan oksigen dari ibu merembes lewat trofoblas ke vena janin, dan sisa metabolisme disalurkan dari janin ke darah ibu untuk dibuang.

Tali Pusar

Di dalam tali pusar terdapat dua arteri dan satu vena yang menghubungkan janin dengan plasenta. Tali ini berbentuk spiral (tidak lurus seperti selang), panjang, dan cukup lentur sehingga tetap aman sewaktu janin bergerak. Ketika bayi itu lahir dan dapat bernapas serta makan sendiri, tali itu dipotong, dan meninggalkan bekas di perut, disebut pusar.

     

Kelahiran Bayi

Setelah sembilan bulan berkembang di dalam rahim ibu, bayi akan segera terlahirkan. Di dalam rahim ibu yang diselubungi oleh kantung ketuban, bayi akan merasa hangat, basah, gelap dan pada kondisi yang terlindungi. Setelah bayi tersebut terlahirkan akan mendapatkan lingkungan yang berbeda sama sekali. Lingkungan baru tersebut terasa lebih dingin, kering, terang, dan tidak terlindungi oleh sesuatu. Proses kelahiran diawali dengan kontraksi otot-otot rahim,  Kontraksi tersebut semakin kuat dan berulang-ulang, kemudian kantung ketuban mulai pecah dan mengeluarkan cairan. Cairan ini dikenal dengan air ketuban. Dalam beberapa jam, kontraksi tersebut menyebabkan terbukanya mulut uterus menjadi lebih luas untuk dilalui oleh bayi. Dengan kekuatan dan kontraksi penuh akan mendorong bayi melewati vagina dan keluar menuju lingkungan baru. Kadang-kadang seorang ibu memiliki pinggul kecil, sehingga terlalu sempit untuk dapat dilalui oleh bayi. Pada kejadian lain, posisi bayi tidak tepat, sehingga sulit untuk dilahirkan secara normal. Pada kasus seperti ini, bayi akan dikeluarkan dari rahim ibu melalui pembedahan perut. Proses seperti ini dikenal dengan bedah cesar. Pada saat terlahir, bayi masih berhubungan dengan plasenta melalui tali pusar. Setelah lahir, tali pusar dipotong oleh dokter, setelah itu bayi akan menghirup oksigen tanpa melewati saluran tali pusar lagi. Bayi akan menangis, tangisan bayi akan menyebabkan masuknya udara pada paru-paru bayi.

Metamorfosis dan Metagenesis

1.  Metagenesis

Metagenesis adalah proses pergiliran hidup yaitu antara fase seksual dan aseksual. Hewan dan tumbuhan yang mengalami metagenesis akan mengalami dua fase kehidupan, yaitu fase kehidupan yang bereproduksi secara seksual dan fase kehidupan yang bereproduksi secara aseksual.

Metagenesis pada tumbuhan dapat diamati dengan jelas pada tumbuhan tak berbiji (paku dan lumut). Pada tumbuhan tersebut, pembentukan gamet jantan berlangsung di dalam antheridium dan gamet betina di dalam arkegonium. Jika gamet jantan membuahi gamet betina, maka akan terbentuk zigot. Zigot tumbuh menjadi individu yang menghasilkan spora. Generasi ini disebut fase vegetatif (aseksual) atau sporofit. Spora yang jatuh di tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi individu baru yang menghasilkan gamet. Karena menghasilkan gamet, maka generasi ini disebut fase generatif (seksual) atau gametofit. Demikian seterusnya terjadi pergiliran keturunan antara fase gametofit dan sporofit. Tumbuhan lumut yang sering kamu jumpai merupakan fase gametofit. Sedangkan tumbuhan paku yang biasa dilihat sehari-hari merupakan fase sporofit. Pergiliran keturunan antara fase sporofit dan gametofit itulah yang disebut metagenesis. Beberapa hewan tingkat rendah juga mengalami metagenesis,

contohnya Obelia dan Aurelia.

             

Metagenesis Paku dan lumut

           2.   Metamorfosis

Metamorfosis adalah peristiwa perubahan bentuk tubuh secara bertahap yang dimulai dari larva sampai dewasa. Metamorfosis terjadi pada serangga dan amfibi. Contoh hewan amfibi yang mengalami metamorfosis adalah katak. Pertumbuhan dan perkembangan katak diawali sejak terbentuk zigot. Zigot kemudian berkembang menjadi embrio. Satu minggu kemudian, terbentuklah larva yang disebut kecebong/berudu. Awalnya kecebong bernapas dengan tiga insang luar, tetapi kemudian berganti menjadi insang dalam. Beberapa waktu kemudian terbentuk tutup insang dan kaki belakang. Setelah berumur tiga bulan, berudu mengalami metamorfosis yang ditandai terbentuknya paru-paru dan empat kaki, hilangnya insang dan ekor, lalu menjadi bentuk katak. Sifat berudu berbeda dengan sifat katak. Berudu hidup di air sebagai herbivora, sedangkan katak hidup di darat bersifat karnivora.

Serangga yang baru menetas berwujud larva. Beberapa jenis serangga seperti kupu-kupu dan capung, bentuk larva jauh berbeda dengan bentuk dewasa. Larva kupu-kupu yang disebut ulat memiliki mulut tipe pengunyah, sedangkan kupu-kupu memiliki mulut tipe penghisap. Larva capung hidup di air, sedangkan capung dewasa hidup di darat dan dapat terbang. Namun demikian beberapa jenis serangga memiliki bentuk yang hampir sama saat baru menetas dengan saat dewasa. Contohnya adalah belalang, kecoa, dan jangkrik.

Berdasarkan prosesnya, metamorfosis serangga dapat dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna.

a. Metamorfosis Sempurna (Metabola)

Metamorfosis sempurna ditandai dengan adanya fase yang disebut pupa atau kepompong. Bentuk larva dengan serangga dewasa jauh berbeda. Tahapan dalam metamorfosis sempurna adalah sebagai berikut.

telur → larva pupa (kepompong) dewasa (imago)

 

                                   metamorfosis sempurna pada kupu-kupu

         

                                                                               

Telur menetas menjadi larva. Larva tidak memiliki sayap dan tanda-tanda sayap juga belum ada. Ketika berupa larva, serangga sangat aktif makan. Larva kemudian mengalami perubahan bentuk menjadi kepompong. Larva ada yang langsung membuat pupa, tetapi ada juga yang lebih dulu membuat pelindung dari daun yang dilipat, tanah atau pasir yang halus, sayatan kayu yang halus, dan bahan lainnya. Tempat perlindungan di sekeliling pupa disebut kepompong atau kokon. Pada tahap pupa, serangga tidak aktif makan, walaupun proses metabolisme tetap berlangsung. Setelah melewati tahap pupa, serangga akan menjadi dewasa (imago).

b. Metamorfosis Tidak Sempurna (Hemimetabola)

Serangga yang mengalami metamorfosis tidak sempurna, bentuk serangga yang baru menetas (nimfa) tidak jauh berbeda dengan bentuk serangga dewasa (imago). Perbedaan yang mencolok adalah nimfa tidak memiliki sayap. Sayap akan tumbuh secara bertahap sehingga menyerupai bentuk dewasa. Secara umum nimfa dan serangga dewasa memiliki sifat yang sama. Contohnya pada belalang dan kepik.

Urutan daur hidup serangga yang mengalami metamorfosis tidak sempurna adalah sebagai berikut.

telur → nimfa → dewasa (imago)

         metamorfosis tidak sempurna pada kecoa

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dimulai sejak perkecambahan biji. Kecambah kemudian berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna. Setelah tumbuh hingga mencapai ukuran dan usia tertentu, tumbuhan akan berkembang membentuk bunga dan buah atau biji sebagai alat perkembangbiakannya.

Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi di daerah meristematis (titik tumbuh), yaitu bagian yang mengandung jaringan meristem. Jaringan ini terletak di ujung batang, ujung akar, dan kambium. Aktivitas jaringan meristem yang terletak di ujung batang/akar menghasilkan pola pertumbuhan yang berbeda bila dibandingkan dengan jaringan meristem di kambium. Oleh karena itu pertumbuhan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.

1. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang terjadi akibat aktivitas jaringan meristem primer atau disebut juga meristem apikal. Titik tumbuh primer terbentuk sejak tumbuhan masih berupa embrio. Jaringan meristem ini terdapat di ujung batang dan ujung akar. Akibat pertumbuhan ini, akar dan batang tumbuhan bertambah panjang.

Pada titik tumbuh, pertumbuhan terjadi secara bertahap. Oleh karena itu daerah pertumbuhan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu daerah pembelahan, daerah perpanjangan, dan daerah diferensiasi.

a. Daerah pembelahan

Daerah pembelahan terletak di bagian paling ujung. Di daerah ini sel-sel baru terus-menerus dihasilkan melalui proses pembelahan sel. Daerah inilah yang disebut daerah meristematis.

b. Daerah pemanjangan

Daerah pemanjangan terletak di belakang daerah pembelahan. Di daerah ini sel-sel hasil pembelahan akan tumbuh sehingga ukuran sel bertambah besar. Akibatnya di daerah inilah yang mengalami pemanjangan.

c. Daerah diferensiasi

Daerah diferensiasi terletak di belakang daerah pemanjangan. Sel-sel yang telah tumbuh mengalami perubahan bentuk dan fungsi. Sebagian sel mengalami diferensiasi menjadi epidermis, korteks, xilem, dan floem. Sebagian lagi membentuk parenkim, kolenkim, dan sklerenkim.

2. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder disebabkan oleh aktivitas jaringan meristem sekunder. Contoh jaringan meristem sekunder adalah jaringan kambium pada batang tumbuhan dikotil. Sel-sel jaringan kambium senantiasa membelah. Pembelahan ke arah dalam membentuk xilem atau kayu sedangkan pembelahan ke luar membentuk floem atau kulit kayu. Akibat aktivitas jaringan meristem pada kambium, diameter batang dan akar bertambah besar. Tumbuhan monokotil tidak mempunyai kambium sehingga tidak mengalami pertumbuhan sekunder.  diameter batang palem, bambu, tebu, dan kelapa hampir selalu sama dari kecil hingga dewasa. Berbeda dengan tumbuhan dikotil seperti mangga, jati, jambu, cemara, dan pinus.

Aktivitas pertumbuhan kambium tidak selalu sama antara musim penghujan dengan musim kemarau. Di musim penghujan, air dan zat hara terlarut tersedia dengan melimpah sehingga pembelahan sel lebih giat. Sebaliknya di musim kemarau, ketersediaan air berkurang sehingga aktivitas pembelahan sel berkurang. Aktivitas pembelahan yang berbeda ini tampak sebagai cincin-cincin konsentris pada batang yang disebut lingkaran tahun.

Perkembangan pada tumbuhan merupakan diferensiasi atau spesialisasi sel atau bagian-bagian tumbuhan untuk melakukan fungsi khusus (menjadi dewasa). Perkembangan pada tingkat sel misalnya sel-sel hasil pembelahan jaringan meristem mengalami diferensiasi membentuk jaringan pengangkut. Beberapa jenis tumbuhan memiliki umur yang berbeda-beda untuk berkembang menjadi dewasa. Masa dewasa ditandai dengan kemampuan berkembang biak secara generatif. Jadi ketika suatu tumbuhan telah membentuk bunga berarti tumbuhan itu telah dewasa dan dapat bereproduksi secara generatif (menghasilkan biji). Biji merupakan calon individu yang dapat tumbuh dan berkembang jika menemukan kondisi lingkungan yang sesuai.

Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, baik volume, bobot, dan jumlah sel yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali ke asal). Sedangkan, perkembangan adalah perubahan atau diferensiasi sel menuju keadaan yang lebih dewasa.

Ciri-ciri pertumbuhan antara lain sebagai berikut.

a. Terjadi perubahan fisik dan perubahan ukuran.

b. Terjadi peningkatan jumlah sel.

c. Terdapat penambahan kuantitatif individu

d. Dapat dinyatakan dalam ukuran panjang maupun berat.

e. Dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal

f. Bersifat terbatas, pada usia tertentu makhluk hidup sudah tidak tumbuh lagi.

Adapun ciri-ciri perkembangan antara lain sebagai berikut.

a.       Terjadi peningkatan kualitas individu.

b.      Adanya proses kedewasaan.

c.       Tidak dapat dinyatakan dalam ukuran jumlah, panjang, maupun berat.

d.      Bersifat sistematis, progresif, dan berkesinambungan. Artinya proses perkembangan terus terjadi sampai makhluk hidup tersebut mati.

A Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

    Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh berbagai faktor:

1. Faktor Dalam (Internal)

Faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan berasal dari dalam tubuh makhluk hidup sendiri. Yang termasuk kategori ini adalah faktor gen dan keadaan hormonal.

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.

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.

1) Hormon pada tumbuhan

Hormon pada tumbuhan sering disebut fitohormon atau zat pengatur tubuh. Beberapa di antaranya adalah auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan asam absisat.

a)         Auksin, berfungsi untuk memacu perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga, buah, dan mengaktifkan kambium untuk membentuk sel-sel baru.

b)         Sitokinin, memacu pembelahan sel serta mempercepat pembentukan akar dan tunas.

c)         Giberelin, merangsang pembelahan dan pembesaran sel serta merangsang perkecambahan biji. Pada tumbuhan tertentu, giberelin dapat menyebabkan munculnya bunga lebih cepat.

d)        Etilen, berperan untuk menghambat pemanjangan batang, mempercepat penuaan buah, dan menyebabkan penuaan daun.

e)         Asam absisat berperan dalam proses perontokan daun.

2)  Hormon pada hewan

Beberapa hormon pertumbuhan pada hewan adalah sebagai berikut.

a)      Tiroksin, mengendalikan pertumbuhan hewan. Pada katak hormon ini merangsang dimulainya proses metamorfosis.

b)      Somatomedin, mempengaruhi pertumbuhan tulang.

c)      Ekdison dan juvenil, mempengaruhi perkembangan fase larva dan fase dewasa, khususnya pada hewan Invertebrata.

3)  Hormon pada manusia

Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin atau kelenjar buntu, yaitu suatu kelenjar yang tidak mempunyai saluran.

Beberapa hormon pertumbuhan pada manusia antara lain sebagai berikut.

a)         Hormon tiroksin, dihasilkan oleh kelenjar gondok/ tiroid. Hormon ini memengaruhi pertumbuhan, perkembangan, dan metabolisme karbohidrat dalam tubuh. Kekurangan hormon ini dapat mengakibatkan mixoedema yaitu kegemukan.

b)        Hormon pertumbuhan (Growth hormon - GH)

       Hormon ini dihasilkan oleh hipofisis bagian depan. Hormon ini disebut juga hormon somatotropin (STH). Peranannya adalah memengaruhi kecepatan pertumbuhan seseorang. Seorang anak tidak akan tumbuh dengan normal jika kekurangan hormon pertumbuhan. Pada masa pertumbuhan, kelebihan hormon ini akan mengakibatkan pertumbuhan raksasa (gigantisme), sebaliknya jika kekurangan akan menyebabkan kerdil (kretinisme). Jika kelebihan hormon terjadi setelah dewasa, akan menyebabkan membesarnya bagian tubuh tertentu, seperti pada hidung atau telinga. Kelainan ini disebut akromegali.

c)         Hormon testosteron, mengatur perkembangan organ reproduksi dan munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada pria.

d)        Hormon estrogen/progresteron, mengatur perkembangan organ reproduksi dan munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita.

2. Faktor Luar (Eksternal)

Faktor luar yang mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup berasal dari faktor lingkungan. Beberapa faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup adalah sebagai berikut.

a. Makanan atau Nutrisi

Makanan merupakan bahan baku dan sumber energi dalam proses metabolisme tubuh. Kualitas dan kuantitas makanan akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Zat gizi yang diperlukan manusia dan hewan adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Semua zat ini diperoleh dari makanan. Sedangkan bagi tumbuhan, nutrisi yang diperlukan berupa air dan zat hara yang terlarut dalam air. Melalui proses fotosintesis, air dan karbon dioksida (CO₂) diubah menjadi zat makanan dengan bantuan sinar matahari. Meskipun tidak berperan langsung dalam fotosintesis, zat hara diperlukan agar tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.

b. Suhu

Semua makhluk hidup membutuhkan suhu yang sesuai untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Suhu ini disebut suhu optimum, misalnya suhu tubuh manusia yang normal adalah sekitar 37°C. Pada suhu optimum, semua makhluk hidup dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Hewan dan manusia memiliki kemampuan untuk bertahan hidup dalam kisaran suhu lingkungan tertentu. Tumbuhan menunjukkan pengaruh yang lebih nyata terhadap suhu. Padi yang ditanam pada awal musim kemarau (suhu udara rata-rata tinggi) lebih cepat dipanen daripada padi yang ditanam pada musim penghujan (suhu udara rata-rata rendah). Jenis bunga mawar yang tumbuh dan berbunga dengan baik di pegunungan yang sejuk, ketika ditanam di daerah pantai yang panas pertumbuhannya menjadi lambat dan tidak menghasilkan bunga yang seindah sebelumnya. Hal ini disebabkan karena semua proses dalam pertumbuhan dan perkembangan seperti penyerapan air, fotosintesis, penguapan, dan pernapasan pada tumbuhan dipengaruhi oleh suhu.

c. Cahaya

Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Tumbuhan sangat membutuhkan cahaya matahari untuk fotosintesis. Namun keberadaan cahaya ternyata dapat menghambat pertumbuhan tumbuhan karena cahaya dapat merusak hormon auksin yang terdapat pada ujung batang. Bila kamu menyimpan

kecambah di tempat gelap selama beberapa hari, kecambah itu akan tumbuh lebih cepat (lebih tinggi) dari seharusnya, namun tampak lemah dan pucat/kekuning-kuningan karena kekurangan klorofil.

d. Air dan Kelembapan

Air dan kelembapan merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Tanpa air, reaksi kimia di dalam sel tidak dapat berlangsung, sehingga dapat mengakibatkan kematian. Kelembapan adalah banyaknya kandungan uap air dalam udara atau tanah. Tanah yang lembab berpengarauh baik terhadap pertumbuhan tumbuhan. Kondisi yang lembab banyak air yang dapat diserap oleh tumbuhan dan lebih sedikit penguapan. Kondisi ini sangat mempengaruhi sekali terhadap pemanjangan sel. Kelembapan juga penting untuk mempertahankan stabilitas bentuk sel.

e. Tanah

Bagi tumbuhan, tanah berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangannya. Tumbuhan akan tumbuh dan berkembang dengan optimal bila kondisi tanah tempat hidupnya sesuai dengan kebutuhan nutrisi dan unsur hara. Kondisi tanah ditentukan oleh faktor lingkungan lain, misalnya suhu, kandungan mineral, dan air.