Guru Biologi Belajar: pertumbuhan dan perkembangan

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan

Pernahkah kalian mengamati biji kacang hijau yang berubah menjadi kecambah ? Kecambah itu akan mengalami penambahan tinggi batang, pelebaran daun dan perpanjangan akar, dan pada akhirnya akan mengalami perkembangbiakan. Dari ilustrasi tadi kalian dapat mengajukan sebuah pertanyaan. Apakah biji yang berubah menjadi kecambah tadi mengalami pertumbuhan ? Lalu apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan ?

Pertumbuhan adalah suatu proses penambahan ukuran, volume yang disebabkan oleh adanya penambahan substansi sel dan jumlah sel, yang tidak dapat kembali ke ukuran, volume dan jumlah semula ( bersifat irreversibel ) serta dapat diukur dengan alat ukur dan memiliki satuan, dapat dinyatakan dengan angka ( secara kuantitatif ). Seiring dengan penembahan ukuran pada kecambah tadi, akan senantiasa dibarengi dengan tingkat kematangan sel, sehingga nantinya mampu mengadakan perkembangbiakan. Perubahan yang terjadi menuju kepada tingkat yang lebih dewasa ( kearah yang lebih dewasa ) disebut dengan perkembangan.

Berbeda halnya dengan peristiwa pertumbuhan, pada perkembangan tidak dapat diukur dengan alat ukur yang memiliki satuan, tetapi hanya dapat dinyatakan secara kualitas ( bersifat kualitatif ). Seorang bayi memiliki panjang 50 cm pada saat lahir akan mengalami pertumbuhan yang dicirikan dengan bertambahnya tinggi badan. Semakin bertambah umur maka tingkat kecerdasan dan kesiapan organnya juga akan semakin meningkat. Proses perkembangan juga berlangsung, yang dicirikan dengan semakin bertambahnya tingkat kematangan mental dan kesiapan organ reproduksi.

Pada tumbuhan buji, pertumbuhan dimulai dari proses perkecambahan. Berdasarkan letak kotiledonnya, perkecambahan pada tumbuhan dibedakan menjadi :

Perkecambahan epigeal ; pada proses perkecambahan ini keping biji ( Kotiledon ) dan endosperm ikut naik ke atas permukaan tanah. Contoh : biji Kacang hijau, biji kakau.
Perkecambahan hypogeal ; pada proses perkecambahan ini, kotiledon dan endosperm tetap berada di bawah tanah. Contoh : biji kacang tanah, biji jagung.

B. Macam-macam Pertumbuhan

Pertumbuhan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, diantaranya :

b.1 Berdasarkan titik tumbuhnya

1. Pertumbuhan Primer

Pertumbuhan primer terjadi akibat dari adanya aktivitas meristem primer yang terdapat di ujung batang ( meristem ujung/meristem apeks ) dan di ujung akar. Akibat dari peristiwa ini maka batang tanaman akan menjadi semakin tinggi. Pertumbuhan primer dapat diukur secara kuantitatif dengan alat auksanometer.

Daerah pertumbuhan pada batang dan ujung akar tanaman dapat dibedakan menjadi beberapa zona pertumbuhan :

a. Zona pembelahan sel ; terdapat di bagian ujung. Sel-sel di daerah ini aktif membelah dan sifatnya tetap meristematis.

b. Zona pemanjangan sel ; terletak di belakang daerah pembelahan, merupakan daerah yang semua selnya dapat membesar dan memanjang.

c. Zona diferensiasi ; merupakan daerah yang sel-selnya berkembang menjadi sel yang memiliki struktur dan fungsi khusus.

Gambar 01: Daerah pertumbuhan pada ujung akar

Sumber : Dedi M. Rochman dan Wawa Wibawa, (2005)

2. Pertumbuhan Sekunder

Pertumbuhan sekunder terjadi akibat dari adanya aktivitas meristem sekunder yang berupa kambium tumbuhan. Pada tumbuhan dikotil aktivitas kambium kearah luar akan membentuk jaringan floem dan ke arah dalam membentuk jaringan xilem. Akibat dari aktivitas kambium ini, maka diameter batang tanaman akan menjadi semakin besar.

Terdapat perbedaan kecepatan pembelahan sel kambium pada waktu musim kemarau dengan musim penghujan. Pada musim kemarau kecepatan aktivitas kambium lebih lambat dibandingkan dengan waktu musim hujan. Adanyan perbedaan kecepatan pembelahan ini menimbulkan suatu gambaran lingkaran pada batang tanaman. Untuk selanjutnya lingkaran ini dapat digunakan untuk menentukan umur tanaman. Lingkaran itu disebut dengan lingkaran tahun ( Annual ring ).

Gambar 02. Lingkaran tahunan pada batang tanaman dikotil

C. Faktor – faktor Pertumbuhan dan Perkembangan

Pertumbuhan dan perkembangan setiap mahluk hidup terjadi karena pengaruh berbagai faktor. Secara umum faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan ada dua macam yaitu faktor dalam ( Internal factor ) yang terdiri dari gen, hormon, dan faktor luar ( External factor ) yang terdiri dari ; makanan, air, cahaya, suhu, oksigen dan kelembaban. Kedua faktor ini akan saling berinteraksi dalam menentukan pertumbuhan dan perkembangan mahluk hidup.

1. Faktor Dalam ( Internal Faktor )

a. Hormon

Hormon tumbuhan atau fitohormon adalah senyawa organik yang dibuat pada suatu bagian tumbuhan kemudian diangkut ke bagian lain, yang dengan konsentrasi rendah menyebabkan suatu dampak fisiologis. Beberapa hormon tumbuhan adalah ;

1. Auksin

Hormon ini ditemukan oleh F.W. Went ( 1928-1928). Penemuan auksin juga sesuai dengan hasil penelitian fototropisme yang dilakukan oleh Charles Darwin dan anaknya Frances pada tahun 1880. Dalam eksperimennya mereka menyinari koleoptil, yaitu struktur pembungkus daun pertama pada ujung batang tanaman oat ( Avena sativa ). Pada pengamatan tersebut Pada pengamatan tersebut mereka melihat bahwa pertumbuhan pucuk batang menuju ke cahaya disebabkan oleh “suatu pengaruh” yang dipancarkan dari ujung pucuk batang menuju ke daerah pertumbuhan yang letaknya dibagian sebelah belakangnya ( di bagian sebelah bawahnya ). Oleh F.W Went istilah “suatu pengaruh” tadi untuk selanjutnya disebut auksin.

Auksin merupakn hormone pertumbuhan yang memacu perpanjangan sel, yang berpengaruh pada pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Pengaruh-pengaruh yang dimunculkan adalah sebagai berikut :

1. Pembengkokan batang, penyebaran auksin yang tidak mereta pada batang akan menyebabkan perpanjangan sel yang tidak seimbang. Batang yang bengkok memungkinkan tumbuhan menyesuaikan diri dengan baik terhadap lingkungan. Misalnya, pembengkokan batang memungkinkan kecambah tumbuh menjauhi tanah, dan tumbuhan di tempat gelap akan tumbuh kea rah cahaya.

2. Merangsang perkembangan akar lateral dan serabut meningkatkan penyerapan air dan mineral.

3. Merangsang pembelahan sel kambium vaskuler sehingga menyebabkan pertumbuhan jaringan vaskuler sekunder.

4. Menyebabkan diferensiasi sel menjadi Xilem hingga dapat meningkatkan transportasi mineral dan air.

5. Meningkatkan perkembangan bunga dan buah.

6. Merangsang pemanjangan sel batang.

7. Mencegah terjadinya diferensiasi sel di daerah meristem dan daerah pengguguran ( absisi ) sehingga mencegah rontoknya daun, bunga dan buah.

8. Pembentukkan buah partenokarpi, yaitu pembentukkah buah tanpa didahului oleh proses pembuahan, dapat dihasilkan secara buatan dengan cara memberi auksin pada putiknya.

9. Menghambat pertumbuhan tunas lateral, karena terhalang oleh tunas yang ada di ujung.

Hormon tumbuh auksin yang pertama kali diisolasi adalah Indol Asam Asetat ( IAA) atau Indole Acetic Acid ( IAA ). Sebagian besar IAA merupakan hasil sekresi organ tanaman yang disebut titik tumbuh termasuk di sini adalah ujung tunas, daun muda, bunga dan buah. Selain itu, juga dihasilkan oleh sel-sel cambium dan ujung-ujung akar.

Hasil sekresi tersebut kenudian ditranslokasikan ke bagian-bagian lain. Bagian tanaman yang berbeda akan menunjukkan reaksi yang berbeda terhadap auksin. Auksin dengan konsentrasi tinggi akan merangsang pertumbuhan batang, tetapi sebaliknya dengan konsentrasi tersebut menghambat pertumbuhan pada jaringan akar.

Gejala lain yang tidak asing lagi dan juga menunjukkan peranan IAA adalah dominansi apikal. Dominansi apikal merupakan suatu pola pertumbuhan dengan gejala yang tampak, yaitu keberadaan ujung tunas menghambat pertumbuhan meninggi kuncup ketiak.

IAA yang dihasilkan oleh meristem apikal bergerak ke bawah melalui batang dan menghambat pertumbuhan kuncup ketiak untuk menjadi daun. Dengan memotong merintem apikal maka kuncup ketiak akan mengalami perkembangan.

Penggunaan praktis preparat auksin adalah sebagai berikut ;

1. Auksin sintetik ( Asam Benzoat)

Biasanya dibuat dilaboratorium dan sering disebut pengatur tumbuh. Meskipun secara kimiawi berbeda, pengatur tumbuh mempunyai pengaruh sama dengan hormone tumbuh auksin yang diproduksi oleh tumbuhan. Di dalam penggunaan yang lain, ternyata auksin sintetik dapat dipergunakan untuk membunuh rumput liar, yaitu auksin sintetik 2,4-D. Dengan konsentrasi dibawah 0,1 % sudah mampu membunuh rumput liar yang tidak dikehendaki.

2. Indol dan Napthalen,

Napthalen Asam Asatet ( NAA) dan Indol Asam Propionat (NAP) digunakan untuk membantu pembentukkan buah partenokarpi, juga digunakan untuk merangsang pembentukkan akar. Betanaphtoxy Asam Asetat (BAA) disemprotkan pada buah tomat yang ukurannya kecil sehingga buah tomat tumbuh menjadi sangat besar.

Phenoxy Acetic Acid ( PAA )

Asam Phenosi Asetat digunakan untuk membunuh rumput liar yang tumbuh pada tannah yang ditanami biji-bijian, tanaman cemara gunung ( Pinus ). Selain itu dapat juga digunakan untuk menyimpan buah tomat agar tidak diserang jamur dan menghambat agar buah tidak berjatuhan sebelum masak benar.

2. Geberelin

Giberelin pertama kali ditemukan oleh F. Kurosawa pada tahun 1926. Ia mempelajari penyakit pada tumbuhan padi. Sebelumnya pernah juga dilakukan penelitian dari Universitas Tokio, Jepang pada tahun 1920 terhadap kerusakan tanaman padi yang ternyata disebabkan oleh jamur Giberella ( Jamur Fisarium ). Pada tahun 1935-1938 jamur tersebut diekstrak dan diisolasi kemudian dikristalkan. Kristal jamur itu disebut giberelin. Pada tahun 1954 ahli dari Inggris dan Amerika dapat menemukan asam giberelin ( GA₃) dari ekstrak jamur tersebut. Hasil penelitian Barker dan Collin ( 1968 ) menunjukkan bahwa GA₃ lebih efektif dibandingkan auksin dalam pembentukkan buah partenokarpi. Dalam berbagai tumbuhan dapat ditemukan berbagai jenis giberelin yaitu GA₁,GA₃,GA₄.

Geberelin mempunyai peranan sebagai berikut :

1. Mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel, sehingga batang bertambah panjang ukurannya. Jika tanaman kerdil diberikan geberelin maka tanaman tersebut akan tumbuh dengan normal.

2. Berpengaruh terhadap partenokarpi dan menghilangkan dormansi biji dan kuncup ketiak.

3. Mempengaruhi perkembangan embrio dan kecambah. Dalam hal ini giberelin merangsang lapisan aleuron untuk mensintesis enzim amilase yang dapat memecah tepung dalam endosperm tersebut menjadi glukosa dan ini digunakan untuk pertumbuhan biji.

4. Menghambat pembentukkan biji.

5. Merangsang pembentukkan saluran pollen.

6. Memperbesar ukuran buah.

Dalam dunia perdagangan giberelin dihasilkan dari kultur jamur yang akan digunakan untuk pembentukkan buah secara pertenokarpi. GA₃ ( asam geberelin ) juga digunakan dalam industri minuman yaitu untuk merangsang pembentukkan enzim X – amilase pada biji barly ( gandum ) yang selanjutnya enzim ini akan bekerja lebih lanjut ( fermentasi ) sehingga terbentuk minuman.

3. Gas Etilen ( C₂ H₄)

Gas etilen ditemukan oleh R. Gane tahun 1934. Pada tahun 1930 di ketahui bahwa gas etilen mempercepat masaknya buah jeruk dan juga mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Pada tahun 1934 buah apel yang menguning tampak mengeluarkan gas etilen. Selanjutnya diketahui bahwa gas etilen berasal dari semua buah yang masak dan dari organ yang mengalami luka.

Jika buah yang masih hijau ( sudah tua tapi belum masak ) diletakkan di suatu tempat yang tertutup, misalnya kantung kertas, maka buah akan cepat masak. Hal ini disebabkan oleh biuah tersebut mengeluarkan gas etilen yang dapat mempercepat buah menjadi masak. Hormon ini merupakan hormone yang banyak dimanfaatkan untuk memperoleh keuntungan yang lebih besar bagi para pedagang buah.

Etilen disintesis pada kebanyakan tumbuhan. Etilen berasal dari etanol, sedangkan etanol terbentuk dari respirasi anaerob. Umumnya gas etilen dikeluarkan dari permukaan tubuh, akan tetapi dapat juga bdiangkat melalui pembuluh xilem dari akar menuju ke ujung batang.

Selain untuk pemasakan buah, gas etilen juga berperan untuk :

Menambah ketebalan batang, sebagai akibat tekanan mekanik menimpa tubuhan yang bersangkutan, misalnya oleh angin. Dengan demikian batang tanaman menjadi kokoh.
Jika berinteraksi dengan hormone pertumbuhan yang lain maka hormone ini akan menyebabkan rsespon yang karakteriastiknya sesuai dengan jenis hormonnya. Sebagai contoh ; jika gas etilen beriteraksi dengan auksin dapat memacu pembungaan pada mangga dan nenas. Kombinasi etilen dengan giberelin dapat mengatur tumbuhnya bunga jantan dan bungan betina.

Dalam dunia perdagangan gas etilen ( Karbit ) digunakan untuk memeram buah agar cepat menguning. Misalnya memeramkan buah pisang, mangga, dan yang lainnya., Peran karbit begitu mutlak.

Zat ethepton yang diperdagangkan dapat melepaskan gas etilen pada tanaman. Prinsip ini digunakan pada karet untuk merangsang pengeluaran getah karet ( lateks ).

4. Sitokinin

Sitokinin merupakan zat tumbuh yang pertama kali ditemukan pada batang tumbuhan yaitu kinetin. Hormon ini biasanya ditemukan pada jaringan yang membelah. Zeatin (ditemukan pada jagung ) dan BAP ( 6-benzilamino purin ).

Seperti auksin dan giberelin, sitokinin dapoat merangsang pembelahan sel dengan cepat. Apabila dikombinasikan dengan auksin dan giberelin dapat membantu pembelahan sel di daerah meristem sehingga akar dan batang tumbuh dengan normal. Pada tumbuhan sitokinin dapat berfungsi sebagai :

Merangsang pembelahan sel ( sitokinesis )
Merangsang pertumbuhan pada tunas dan kalus.
Memperlambat proses pematangan ( Senescense ) daun, bunga, buah dan organ lainnya.
Memperkecil terjadinya dominansi apical dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda.
Mengatur pembentukkan daun dan buah.
Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah dengan cara meningkatkan transport makanan ke organ tersebut.

Dalam dunia perdagangan sitokinin digunakan untuk memperpanjang masa segar daun tanaman sayuran ( seperti kubis ) dan juga menjaga agar bunga tetap segar.

5. Asam Absisat

Tidak semua hormone tumbuhan dapat memacu pertumbuhan. Asam absisat merupakan hormone yang hamper selalu menghambat pertumbuhan baik dalam bentuk mengurangi kecepatan pembelahan sel meupun menghentikan proses tersebut bersama-sama.

Hormon ini bekerja apabila keadaan kurang menguntungkan. Peranan dari hormone ini adalah sebagai berikut :

Menunda peretumbuhan dengan memperpanjang masa dormansi.
Merangsang penutupan mulut daun pada musim kering.
Menghambat pembelahan dan pemanjangan sel.
Membantu peluruhan / pengguguran daun pada musim kering.

Dalam dunia perdagangan asam absisat ( ABA ) dijual dan digunakan untuk memanen buah-buahan. ABA yang disemprotkan pada tanaman budidaya akan dapat mengatur waktu jatuhnya buah, sehingga petani tidak perlu memetiknya selama musim panen.

6. Kalin

Kalin merupakn hormone pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan organ tanaman. Hormon ini dibedakan atas :

Rizokalin ; untuk merangsang pertumbuhan akar.
Kaulokalin ; untuk merangsang pertumbuhan batang.
Antokalin / florigen ; untuk merangsang pembentukkan bunga.
Filokalin ; merangsang pertumbuhan daun.

7. Asam Traumatin

Asam traumatin dianggap sebagai hormone luka, karena merangsang pembelahan sel di bagian tumbuhan yang maengalami luka, sehingga bagian yang terluka akan tertutup. Hormon ini dihasilakan oleh batang tanaman yang terluka. Kemampuan batang tanaman untuk memperbaiki bagian tubuh yangnya yang luka / rusak disebut daya regenerasi atau daya restitusi.

2. Faktor Luar ( Eksternal factor )

a. Cahaya

Cahaya merupakan sumber energi utama di muka bumi, terutama untuk proses fotosintesis. Dengan demikian cahaya memberikan pengaruh langsung pada ketersediaan makanan. Ketersediaan makanan akan mempengaruhi pembelahan sel yang berpengaruh terhadap pertumbuhan. Jika tanaman tumbuh di tempat gelap akan kelihatan kuning pucat. Hal itu disebabkan karena kekurangan klorofil. Jika terjadi kekurangan klorofil maka akan terjadi pengurangan hasil fotosintesis sehingga jaringan akanh mati. Batang lebih panjang dan kurus serta tidak tumbuh normal.

Kadang-kadang meskipun cahaya yang biasanya diterima oleh tumbuhan lebih sedikit dari jumlah cahaya normal, tumbuhan masih dapat tumbuh dengan baik. Hal ini terjadi jika transpirasi berjalan lebih lambat dari pada fotosintesis sehingga jaringan yang sedang tumbuh menerima air lebih banyak dan proses pembuatan makanan tidak mengalami hambatan, dengan demikian batang tumbuh dengan cepat dan daun melebar.

Pada tumbuhan yang sama, daun yang tidak terhalang dan yang terlindung dari sinar matahari akan menunjukkan gejala yang berbeda. Yang tidak terlindung akan mengandung gula lebih banyak dan sedikit mengandung air dibandingkan dengan yang terlindung. Hal ini terjadi karena daun di tempat yang tidak terlindung melakukan respirasi dan fotosintesis yang lebih cepat. Daun ini mempunyai sel palisade yang membentuk lapisan lebih dari satu lapis sel. Kutikulanya menebal, sehingga daun menebal tetapi kecil / sempit. Daun di tempat terlindung barisi air lebih banyak, tetapi makanan kurang / sedikit. Srl mesofil meningkat jumlahnya, sehingga permukaan daun menjadi lebar.

FOTOPERIODISME

Panjang penyinaran mempunyai pengaruh khusus bagi pertumbuhan dan reproduksi tumbuhan. Respon tumbuhan terhadap panjang penyinaran yang bervariasi disebut fotoperiodisme. Respon fotoiperiodik pada tumbuhan meliputi dormansi, pembungaan, perkecambahan, perkembangan batang dan akar. Respon ini dikendalikan oleh pigmen yang mengabsorpsi cahaya yaitu fitikrom ( = phytochrom ).

Berdasarkan pengaruh perubahan panjang penyinaran terhadap pebungaan tumbuhan dibedakan menjadi tumbuhan :

1. Berhari pendek ( Short – day plant ) ; akan berbungan diakhir musim panas / pada musim gugur yaitu jika panjang peyinaran lebih pendek dari pada periode kritis. Contoh : Strawberi, dahlia, dan aster.

2. Berhari panjang ( Long – day plant ) ; akan berbunga dimusim semi saat panjang penyinaran lebih panjang dari pada periode kritis. Contoh : Gandum, kentang, bayam.

3. Netral ( Day – neutral plant ) ; pembungaan tidak tergantung pada perubahan panjang penyinaran. Contoh : Mawar, bungan matahari dan anyer.

b. Temperatur / suhu

Perubahan temperature mempengaruhi pertumbuhan dan reproduksi tumbuhan. Siang hari yang panjang dan siang hari yang pendek pada awal musim semi dan saat musim gugur rata-rata lebih dingin dari pada siang hari di awal musim panas. Masing-masing tumbuhan cendrung bereaksi terhadap perubahan temperature. Dalam hal ini termasuk kemampuan melakukan fotosintesis, traslokasi, respirasi dan transpirasi. Jika temperature terlalu rendah / terlalu tinggi, maka pertumbuhan tumbuhan akan menjadi lambat / terhenti sama sekali.

Temperatur optimum merupakan temperature yang paling ideal untuk pertumbuhan, dan ini bervariasi tergantung pada spesiesnya. Sebagian besar tumbuhan memerlukan temperature sekitar 10⁰ – 30⁰ C untuk pertumbuhannya. Tumbuhan masih mampu bertahan dalam waktu yang relative singkat jika temperature sekitarnya di atas / di bawah optimum. Kematian akan dipercepat jika tumbuhan tersebut berada di tempat yang tidak terlindung, dan juga bila temperature lingkungannya berada di atas / di bawah temperature optimum.

c. Nutrien dan air

Tumbuhan mengambil nutrient dari dalam tanah. Biasanya tumbuhan mengambil nutrient dalam bentuk ion dan beberapa diambil dari udara. Pada dasarnya nutrient dibedakan menjadi dua yaitu unsur makro (makro nutrient) dan unsur mikro ( mikro nutrient ). Unsur makro adalah unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak oleh tumbuhan, seperti ; karbon ( C ), oksigen ( O ), fosfor ( P ), hidrogen ( H ), kalium ( K ), nitrogen ( N ), sulfur ( S ), besi ( Fe ), kalsium ( Ca ), dan magnesium ( Mg ).

Unsur mikro adalah unsure-unsur yang diperlukan dalam jumlah yang sedikit oleh tanaman namun harus ada dalam tanaman. Seperti ; Mangan ( Mn ), boron ( B ), tembaga ( Cu ), klor ( Cl ), seng ( Zn ), dan molybdenum ( Mo ).

Air sangat mutlak diperlukan oleh tumbuhan. Tanpa air tumbuhan tidak dapat hidup. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai medium reaksi kimia ( reaksi enzimatis ). Sebagai pelarut bagi kebanyakan reaksi dalam tumbuh tumbuhan , dan secara tidak langsung air mempengaruhi laju reaksi metabolisme.

d. Kelembapan

Kelembapan pada batas-batas tertentu berpengaruh baik terhadap pertumbuhan dan perkembangan. Kelembapan udara mempengaruhi penguapan air yang berhubungan dengan penyerapan air dan nutrient. Penguapan air akan meningkat apabila kelembapan rendah, pada saat itu pula tumbuhan dapat menyerap banyak nutrient. Keadaan ini dapat memacu pertumbuhan tanaman.

C. Pola Pertumbuhan dan Perkembangan Pada Hewan

Pertumbuhan dan perkembangan pada hewan meliputi dua fase utama yaitu 1) embrionik, dan 2) pasca embrionik. Tahap-tahap pada fase embrionik meliputi : pembelahan dan blastulasi, gastrulasi, morfogenesis, differensiasi dan spesialisasi jaringan, imbas / induksi embrionik, dan organogenesis. Fase pasca embrionik meliputi dua hal yaitu metamorphosis dan regenerasi.

1. Perkembangan Embrionik

a. Pembelahan dan Blastulasi

Jika sel telur dibuahi sperma, terbentukkah zigot. Kemudian zigot membelah diri secara mitosis. Pembelahan berlangsung secara terus-menerus hingga terbentuk bola sel yang padat yang disebut morula, yang kira-kira mempunyai ukuran sama dengan zigot. Morula berisi cairan dan membentuk cekungan yang disebut blastocoel. Pada beberapa hewan blastocoel ini luas, dilingkupi oleh sel-sel hingga terbentuk bola yang berlubang di bagian tengah. Bentuk semacam ini disebut balstula.

b. Gastrulasi

Proses lanjut setelah tahapan blastula adalah salah satu sisi dinding blastula melekuk ke arah dalam ( invaginasi ) mendesak blastocoel sehingga bentukknya memanjang. Dengan demikian terbentuklah rongga baru yang disebut usus primitive atau gastrocoel / arkenteron. Tahap ini disebut tahap gastrula. Proses pembentukkan gastrula disebut dengan gastrulasi.

Untuk sementara waktu gastrula ini terdiri dari dua lapisan, sebelah luar disebut ektoderm dan sebelah dalam disebut endoderm. Sedangkan arkenteron berada di tengah blastopore yang merupakan terbuka yang menuju arkenteron yang dipersipakan untuk menjadi anus. Perkembangan berikutnya terjadi pembukaan pada sisi yang lain yang nantinya akan menjadi mulut. Selama gastrulasi terus membentuk mesoderm.

c. Morfogenesis

Merupakan suatu proses perkembangan menuju keperwujudan atau struktur suatu jaringan / organ selama perkembangan embrio. Migrasi sel-sel gastrula merupakan pertanda awal terjadinya morfogenesis embrionik, berarti terjadi perkembangan wujud. Selama perkembangan embrio, dibentuk sel-sel baru dan terjadi pergerakan jaringan yang telah ada.

d. Diferensiasi dan spesialisasi jaringan

Pada fase ini, sel mengalami diferensiasi dalam hal struktur dan fungsi hingga embrio mempunyai jaringan-jaringan khusus. Proses ini dikendalikan oleh gen dan ini tidak terlepas dari peranan unsur-unsur sitoplasmik.

e. Imbas embrionik

selain unsur-unsur pokok sitoplasmik yang menentukan peranan gen dalam perkembangan embrio, juga ditentukan oleh faktor – faktor dari luar sitoplasmik, berupa pengaruh sel tetangga dalam embrio tersebut hingga satu bagian menyebabkan diferensiasi bagian yang berdekatan.

Sebagai contoh, mesoderm embrional mempunyai pengaruh imbas pada ektoderm embrional sehingga menyebabkan difernsiasi ektoderm dan terbentuklah sel saraf. Perkembangan mata, sebagian berasal dari ektoderm, sebagian lagi berasal dari mesoderm dan bagian lain dari neural ektoderm yang merupakan sistem saraf.

f. Organogenesis

Pembentukkan organ merupakan proses yang sangat kompleks yang menyangkut dua jaringan atau lebih, dan berkembang dalam keterkaitan yang erat antara satu dengan lainnya. Proses pembentukkan organ pada hewan, baik yang berasal dari dua atau tiga lapisan embrional disebut organogenesis atau organogeny.

Seperti tampak pada gambar …dari lapisan ektoderm embrional berkembang membentuk epidermis ( kulit luar ), sistem saraf dan organ sensoris. Dari endoderm berkembang membentuk struktur kelenjar thyroid, thymus, pankreas, liver, lapisan yang memlapisi dinding dalam saluran pencernaan, sistem respirasi dan organ-organ lainnya. Dari mesoderm berkembang membentuk sebagian besar bagian dari tubuh seperti otot, rangka tubuh, saluran sirkulasi, sistem ekskresi, dan sistem reproduksi. Organ-organ tersebut dibentuk dengan jalan migrasi sel dengan melipat ( folding ) lembaran jaringan, dan dengan pertumbuhan ke dalam maupun ke luar yang kompleks.

2. Perkembangan Pasca Embrionik

Selama hidupnya tumbuh-tumbuhan berkembang terus, sedangkan pada sebagian besar hewan perkembangan membentuk struktur baru hanya selama masa perkembangannya hingga menjadi dewasa. Setelah masa dewasa tercapai, umumnya perkembangan terhenti. Ini berarti bahwa hewan mempunyai wujud kasar bentuk dewasa saat dilahirkan atau menetas dari telur. Tumbuh-tumbuhan dianggap dewasa apabila sudah berbunga, tanda dewasa pada hewan ditunjukkan oleh prilaku pada masa kawin.

Secara umum ada dua macam perkembangan yang termasuk kategori perkembangan pasca embrionok adalah metamorphosis dan regenerasi.

a. Metamorphosis

Pada beberapa hewan perubahan pasca embrionik menyebabkan hewan tersebut membentuk larva sebelum tumbuh menjadi dewasa, kemudian larva berkembang menjadi bentuk dewasa. Perubahan yang berlangsung cepat yang terjadi selama masa transisi dari bentuk larva ke bentuk dewasa dinamakan metamorphosis ( Meta = diantara, morpho = bentuk ).

Transpormasi metamorfik dapat mengubah bentuk organisme menjadi lebih besar. Pada beberapa hewan bentuk dewasa dan bentuk larva hamper tidak ada kemiripan. Selama metamorphosis terjadi pengulangan proses yang terjadi seperti halnya pada perkembangan embrionik hingga akhirnya larva berubah menjadi bentuk dewasa. Pada beberapa serangga, seperti belalang dan kecoak ( insekta ) bentuk larva merupakan miniature bentuk dewasa yaitu larva nimfa ( Nympha ). Fase larva pada kupu-kupu berupa ulat. Selanjutnya ulat membungkus diri menjadi tidak aktif yang disebut pupa.

Macam-macam metamorphosis

1). Ametabola ( tidak mengalami metamorphosis )

Bentuk nimpa kecil ukurannya, tetapi sama persis dengan imago.

Contoh : Kutu buku

2). Hemimetabola ( metamorphosis tidak sempurna )

Bentuk nimpa kecil ukurannya dan kurang lengkap bagian-bagiannya, tetapi mirip dengan imago.

Contoh : Belalang dan kecoak

3). Holometabola ( Metamorphosis sempurna )

Bentuk dewasa sangat berbeda dengan bentuk imago

Contoh : Kupu-kupu dan nyamuk

b. Matagenesis

Metagenesis adalah pergiliran keturunan yaitu pergiliran daur hidup antara generasi yang berkembang biak secara seksual dan generasi yang berkembang biak secara aseksual. Dalam metagenesis tumbuhan berlangsung pergiliran keturunan antara generasi sporofit ( yang menghasilkan spora ) dengan generasi gametofit ( yang menghasilkan sel kelamin ). Metagenesis terjadi pada tumbuhan seperti misalnya : tumbuhan lumut, tumbuhan paku, tumbuhan tingkat tinggi.