Pertumbuhan dan Perkembangan Hewan

 anatomy, zoologi

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 morula,  fase blastula, fase gastrula, fase diferensiasi, serta organogenesis.  

• Fase Morula 

Pada fase ini zigot mengalami pembelahan berkali-kali. Pembelahan sel dimulai dari satu menjadi dua,  dua menjadi empat,  dan seterusnya.  Pada saat pembelahan sel terjadi pembelahan yang tidak bersamaan.  Pembelahan yang cepat terjadi pada bagian vertikal yang memiliki kutub fungsional atau kutub hewan (animal pole) dan kutub vegetatif (vegetal pole).  Antara dua kutub ini dibatasi oleh daerah sabit kelabu Lihat Gambar 1. Setelah pembelahan terjadi pada bagian vertikal,  kemudian dilanjutkan dengan bagian horizontal yang membelah secara aktif sampai terbentuk 8 sel. Pembelahan sel berlanjut sampai terbentuk 16-64 sel.  Embrio yang terdiri dari 16-64 sel inilah yang disebut morula.

Gambar 1. Tahapan pembelahan sel menjadi morula.

• Fase Blastula

 Pada fase blastula terjadi pembagian sitoplasma ke dalam dua kutub yang dibentuk pada fase morula. Konsentrasi sitoplasma pada kedua kutub tersebut berbeda. Pada kutub fungsional terdapat sitoplasma yang lebih sedikit dibandingkan dengan kutub vegetatif.  Konsentrasi sitoplasma yang berbeda menentukan arah pertumbuhan dan perkembangan hewan selanjutnya.  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. Setelah fase blastula selesai dilanjutkan dengan fase gastrula.  

Gambar 2. Terbentuknya rongga bastosol.

• Fase Gastrula 

Pada 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 ektoderm akan menjadi kulit dan bagian endoderm akan menjadi berbagai macam saluran. Bagian tengah gastrula disebut dengan arkenteron. Pada perkembangan selanjutnya, arkenteron akan menjadi saluran pencernaan pada hewan vertebrata dan beberapa invertebrata. Bagian luar yang terbuka pada gas menuju arkenteron disebut dengan blastofor. Bagian ini dipersiapkan menjadi anus dan pada bagian ujung akan membuka dan menjadi mulut. Pada fase ini akan terjadi lanjutan diferensiasi sebagian endoderm menjadi bagian mesoderm. Pada akhir dan gastrula telah terbentuk bagian endoderm,  mesoderm,  ektoderm (Gambar 3).

Gambar 3. Tahapan invaginasi hingga terbentuk endoderm, mesoderm, dan ektoderm.

Berdasarkan jumlah lapisan embrionalnya, hewan dikelompokkan menjadi dua, yaitu hewan diploblastik dan hewan triploblastik. Hewan diploblastik memiliki dua lapisan embrional,  yaitu ektoderm dan endoderm.  Contoh hewan diploblastik adalah Coelenterata (hewan berongga).  Hewan triploblastik memiliki tiga lapisan embrional,  yaitu ektoderm,  endoderm,  dan mesoderm. 

Mesoderm selalu terletak di antara ektoderm dan endoderm. 

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).  

Gambar 4. Tipe selom pada hewan.

• 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.

Tahap 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 Contohnya cacing pipih,  Cacing pipih memiliki kemampuan regenerasi yang sangat tinggi.  Apabila tubuhnya dipotong,  potongan akan menjadi individu baru dan lengkap.

• 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.  Di bawah pengaruh hormon,  ukuran tubuh hewan bertambah,  jaringan terorganisasi,  dan bagian-bagian tubuh kembali dibentuk. 

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

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

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

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.