Sebut dan jelaskan fungsi fase pertumbuhan dan perkembangan pada hewan

Pertumbuhan dan perkembangan manusia dan hewan dimulai dari terbentuknya zigot setelah terjadinya fertilisasi ovum oleh sperma. Sama halnya dengan tumbuhan, perkembangan pada hewan dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar. Termasuk faktor dalam antara lain perangkat materi genetik (kromosom), dan hormon. Sedangkan faktor luar terutama faktor lingkungan dan nutrisi.

Ada dua tahap dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan dan manusia. Tahap pertama adalah tahap embrionik yang dimulai dari terbentuknya zigot sampai berkembang menjadi embrio. Tahap kedua adalah tahap pasca embrionik yang merupakan pertumbuhan dan perkembangan setelah embrio, termasuk di dalamnya regenerasi (penyembuhan luka) dan metamorfosis.

Fase embrionik

Setelah fertilisasi, zigot yang terbentuk mempunyai kemampuan untuk terus tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan berlangsung seiring dengan bertambahnya jumlah sel akibat pembelahan secara mitosis. Perkembangan ditandai dengan terjadinya spesialisasi dan diferensiasi sel-sel atau jaringan. Diferensiasi menghasilkan organ hingga terbentuk individu utuh.

Fase embrionik secara garis besar terbagi lagi menjadi beberapa tahap:

• morulasi : zigot yang terbentuk terus menerus membelah sehingga menjadi suatu bentuk seperti bola yang tersusun atas banyak sel dan disebut dengan morula
• blastulasi : pada tahap akhir dari fase morula akan terbentuk suatu lubang yang disebut dengan blastocoel. Bentuk embrio sampai dengan tahap ini disebut dengan blastula.
• gastrulasi : pada tahap blastula mengalami pelekukan (invaginasi) sehingga terbentuklah rongga baru yang disebut gastrocoel / arkhenteron. Lubang tempat pelekukan disebut blastophor yang kelak akan berkembang menjadi anus. Pada tahap akhir proses ini akan terbentuk tiga lapisan jaringan embrional, yaitu ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Embrio pada tahap ini disebut gastrula.

Bentuk morula

Bentuk blastula

Bentuk gastrula

• morfogenesis : merupakan proses perubahan bentuk dan jenis jaringan menjadi berbagai macam bentuk dan jenis jaringan lain
• diferensiasi dan spesialisasi : adalah proses perubahan dan pendewasaan jaringan embrional menjadi beragam jenis jaringan lain dengan fungsi yang berbeda. Kelak lapisan ektoderm akan membentuk epidermis, saraf, dan indera. Lapisan mesoderm akan membentuk dermis, sistem sirkulasi, sistem ekskresi, sistem respirasi, dan sistem reproduksi. Sedangkan lapisan endoderm akan membentuk sistem pencernaan.
• imbas embrionik : adalah suatu gejala dimana proses diferensiasi dan spesialisasi yang dialami oleh suatu jaringan menyebabkan terjadinya pengaruh (imbas) terhadap jaringan lain, sehingga ikut mengalami proses yang sama
• organogenesis : proses pembentukan berbagai macam organ tubuh, sehingga terbentuk embrio secara lengkap dan utuh

Baca juga yang ini :  Fotosintesis Jenis Lain : Tumbuhan C4 dan CAM

Pada hewan vivipar proses pertumbuhan zigot menjadi embrio akhirnya berkembang menjadi janin, dan berlangsung di dalam rahim (uterus) induk betina. Selama masa pertumbuhan janin tersebut disebut dengan masa gestasi (masa kehamilan). Pada manusia masa kehamilan sekitar 9 bulan. Jika usia kandungan sudah cukup maka janin akan dikeluarkan dari dalam uterus. Proses inilah yang disebut dengan kelahiran.

Fase pasca embrionik

Pada hewan tertentu sebelum dewasa terlebih dahulu mengalami perubahan bentuk. Perubahan bentuk ini dikenal dengan metamorfosis. Contoh metamorfosis pada hewan vertebrata adalah metamorfosis pada katak. Sedangkan pada serangga dapat dijumpai pada kupu-kupu. Ada dua macam metamorfosis, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tak sempurna. Pada metamorfosis sempurna bentuk hewan muda sangat berbeda dengan bentuk hewan dewasa. Sedangkan pada metamorfosis tak sempurna bentuk hewan muda mirip dengan hewan dewasa dan disebut nimfa.

Metamorfosis sempurna pada kupu-kupu.

Metamorfosis tak sempurna pada belalang.

Hormon yang berpengaruh pada perkembangan ini adalah hormon tiroksin dan triiodotironin, keduanya dihasilkan oleh kelenjar thiroid. Kelenjar ini didapati bukan hanya pada manusia, tetapi pada semua hewan vertebrata. Pada larva aktivitas kelenjar ini meningkat, akibatnya terjadi perubahan bentuk maupun anatomi dan morfologi hewan tersebut.

Pertumbuhan adalah penambahan sel- sel dan bobot tubuh yang bersifat irreversible. Perkembangan adalah pertumbuhan yang disertai dengan organogenesis dan diferensiasi struktur serta fungsi. Pertumbuhan dan perkembangan hewan terdiri dari dua tahap,  yaitu tahap embrio dan tahap pasca embrio.

Tahap Embrio 

Tahap embrio dimulai dari proses fertilisasi (penyatuan sel telur dan sperma), kemudian terbentuk zigot yang mengalami proses pembelahan. Tahap embrio dikelompokkan menjadi beberapa fase, yaitu fase pembelahan (cleavage) yang membentuk morula,  fase blastula, fase gastrula, fase diferensiasi, serta organogenesis.  

Fase Morula 
Pada fase ini zigot mengalami pembelahan berkali-kali. Pembelahan zigot terjadi secara mitosis, yaitu dimulai dari satu menjadi dua,  dua menjadi empat,  dan seterusnya.  Pada saat pembelahan sel terjadi pembelahan yang tidak bersamaan. Embrio yang terdiri dari 16-64 sel inilah yang disebut morula.

Fase Blastula
Pada fase blastula terjadi pembagian sitoplasma ke dalam dua kutub yang dibentuk pada fase morula. Pada fase ini kutub fungsional dan kutub vegetatif telah selesai dibentuk.  Hal ini ditandai dengan dibentuknya rongga di antara kedua kutub yang berisi cairan dan disebut blastosol / blastocoel (Gambar 2).  Embrio yang memiliki blastosol disebut blastula. Proses pembentukan blastosol disebut blastulasi.

Fase Gastrula,

Embrio mengalami proses diferensiasi dengan mulai menghilangkan blastosol. Sel-sel pada kutub fungsional akan membelah dengan cepat.  Akibatnya, sel-sel pada kutub vegetatif membentuk lekukan ke arah dalam (invaginasi).  Invaginasi akan membentuk dua formasi, yaitu lapisan luar (ektoderm)  dan lapisan dalam (endoderm). Bagian tengah gastrula disebut dengan arkenteron. Bagian luar yang terbuka pada gas menuju arkenteron disebut dengan blastofor. Pada fase ini akan terjadi lanjutan diferensiasi sebagian endoderm menjadi bagian mesoderm. Pada akhir dan gastrula telah terbentuk bagian endoderm,  mesoderm,  ektoderm

Hewan triploblastik dikelompokkan menjadi tiga berdasarkan ada tidaknya selom (berasal dari kata coelom = ruangan yang berongga) dan bagaimana selom tersebut dibentuk selama embriogenesis. Kelompok hewan tersebut yaitu aselomata, pseudoselomata, dan selomata (euselomata). Hewan aselomata tidak memiliki pseudoselomata memiliki selom semu, contohnya cacing tanah. Hewan selomata yang memiliki selom sesungguhnya, misalnya manusia (Gambar 4).

Diferensiasi dan Organogenesis 
Pada fase ini mulai terjadi diferensiasi dan organogenesis pada struktur dan fungsi sel untuk menjadi jaringan yang spesifik.  Proses ini dikendalikan oleh faktor gen yang dibawa pada saat terjadi pembentukan kutub fungsional dan kutub vegetatif.  Pada akhirnya masing-masing bagian endoderm, mesoderm,  dan ektoderm akan mengalami diferensiasi menjadi organ-organ sebagai berikut:

1. Ektoderm akan mengalami diferensiasi menjadi epidermis,  rambut,  kelenjar minyak,  kelenjar keringat,  email gigi,  sistem saraf,  dan saraf reseptor.  
2. Mesoderm akan mengalami diferensiasi menjadi tulang,  jaringan ikat,  otot,  sistem peredaran darah, sistem ekskresi misalnya duktus deferens,  dan sistem reproduksi 
3. Endoderm akan mengalami diferensiasi menjadi jaringan epitel pencernaan,  sistem pernapasan,  pankreas dan hati serta kelenjar gondok. 

Dalam proses diferensiasi dan organogenesis,  bagian yang berdekatan saling mempengaruhi. Sebagai contoh,  bagian mesoderm akan mempengaruhi ektoderm dalam diferensiasi untuk perkembangan alat gerak,  yaitu sebagian berasal dari sel ektoderm dan sebagian dari mesoderm.  Setelah tahap embrio selesai,  embrio yang disebut janin siap dilahirkan.

Tahapan Pasca Embrio 

Pada tahap pasca embrio,  terjadi pertumbuhan dan perkembangan menjadi individu dewasa. Individu dewasa, artinya siap menghasilkan keturunan atau bereproduksi Beberapa hewan invertebrata mengalami regenerasi atau metamorfosis selama pertumbuhan dan perkembangannya Sedangkan hewan vertebrata mengalami pertumbuhan dan perkembangan dari hewan muda (anak) menjadi hewan dewasa.

Regenerasi 
Regenerasi adalah proses perbaikan tubuh yang luka atau rusak.  Proses ini ditentukan oleh sel-sel batang dalam tubuh hewan yang belum mengalami diferensiasi. Pada organisme yang berkembang biak secara aseksual, regenerasi berarti juga sebagai proses reproduksi atau berkembang biak

Metamorfosis Metamorfosis adalah perubahan ukuran,  bentuk,  dan bagian-bagian tubuh hewan dari suatu stadium ke stadium berikutnya. Metamorfosis merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan hewan khususnya serangga dan amfibi menuju dewasa.  Dalam siklus hidupnya, hewan memiliki truktur dan fungsi tubuh yang berbeda pada setiap stadium.  Metamorfosis dikendalikan oleh hormon tiroksin dan triodotironin yang dihasilkan oleh kelenjar Thyroid, di bawah pengaruh TSH (Thyroid Stimulating hormon)-yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis.

Metamorfosis serangga (insekta) 
Berdasarkan tidak terjadinya atau terjadinya tahap metamorfosis yang dialami,  serangga dibedakan menjadi kelompok serangga ametabola, holometabola, dan hemimetabola. 

a. Ametabola 
Ametabola merupakan organisme yang tidak mengalami proses metamorfosis. Stadium yang dimiliki adalah stadium telur dan stadium imago (dewasa).  Contohnya kutu buku yang bertelur kemudian berkembang menjadi dewasa tanpa melakukan metamorfosis

b. Holometabola 
Holometabola merupakan organisme yang mengalami metamorfosis sempurna.  Hewan ini memiliki stadium telur, larva (ulat), pupa (kepompong), dan imago (dewasa).  Contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna adalah kupu-kupu. Stadium telurnya dapat kita amati pada daun, Telur menjadi larva yang sangat aktif mencari makan dengan cara memakan daun. Stadium larva terjadi beberapa kali pergantian kulit yang disebut dengan ekdisis. Setelah itu larva akan berubah menjadi pupa (kepompong). Fase pupa merupakan fase istirahat. Kemudian,  pupa berkembang menjadi kupu-kupu yang mampu terbang dan berkembang biak kembali untuk menghasilkan telur. Contoh lain holometabola adalah kumbang, ngengat, semut, dan lebah

c. Hemimetabola Hemimetabola merupakan organisme yang mengalami metamorfosis tidak sempurna. Stadium yang dimiliki oleh hewan ini adalah telur, larva atau nimfa, semi-imago, dan imago (dewasa). Contoh hewan kelompok ini adalah kumbang.  Stadium telur dapat kita amati pada pasir sebagai medium peletakan telur.  Setelah telur menetas,  terbentuk stadium larva. Setelah itu akan terbentuk stadium semi-imago.  Stadium ini memiliki bentuk morfologi yang sama dengan kumbang imago,  tetapi belum memiliki kemampuan untuk bereproduksi, karena organ reproduksinya belum tumbuh sempurna. Setelah itu kumbang memasuki stadium imago yang mampu bereproduksi atau berkembang bia menghasilkan.  Contoh lain hemimetabola adalah belalang, walang sangit,  dan lipas.

Metamorfosis katak (amfibi) 
Tahap metamorfosis katak pada umumnya dibagi menjadi 3 stadium, yaitu premetamorfosis, prometamorfosis, dan metamorfosis klimaks. Selama stadium premetamorfosis, telur yang telah dibuahi tumbuh menjadi berudu (kecebong). Berudu bertambah ukurannya dengan sedikit perubahan bentuk tubuh. Pada stadium prometamorfosis, kaki bagian belakang muncul dan pertumbuhan tubuh terjadi secara lambat. Selama metamorfosis klimaks, kaki bagian depan muncul dan ekor mulai menghilang.  

Metagenesis

Beberapa jenis hewan dan tumbuhan ada yang mengalami proses 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 kamu lihat 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. Perhatikan metagenesis ubur-ubur (Aurelia), dari gambar itu tampak jelas bahwa ubur-ubur (Aurelia) memiliki dua jenis kehidupan yaitu kehidupan saat menempel (polip) dan kehidupan bergerak bebas (medusa).

• Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
• 
• 28 Juli 2011
• dalam "Biologi"

• Fase Pertumbuhan Gigi Anak
• 
• 6 Juli 2012
• dalam "Tumbuh Kembang Anak"