PROFILBARU.COM

Metamorfosis adalah perubahan ukuran, bentuk, dan bagian-bagian tubuh hewan dari satu stadium ke stadium berikutnya. Proses ini terjadi pada hewan seperti serangga dan amfibi yang mengalami perubahan fisik dalam siklus hidupnya. Setiap stadium kehidupan hewan memiliki struktur dan fungsi tubuh yang berbeda, yang memungkinkan hewan tersebut berkembang menuju fase dewasa. Metamorfosis dikendalikan oleh hormon, yang memengaruhi perubahan dalam ukuran tubuh, organisasi jaringan, dan pembentukan bagian-bagian tubuh yang baru.^[1]

Dalam proses metamorfosis, hewan melalui perkembangan biologis yang melibatkan perubahan bentuk atau struktur tubuh. Perubahan ini terjadi setelah kelahiran atau penetasan, dan melibatkan pertumbuhan serta diferensiasi sel. Hormon berperan penting dalam mengatur fase-fase perubahan tersebut, memastikan bahwa setiap tahap perkembangan berlangsung dengan tepat dan terorganisir.^[2]

Etimologi

Metamorfosis berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari tiga kata: "meta" (di antara, sekitar, setelah), "morphe" (bentuk), dan "osis" (bagian dari). Secara harfiah, metamorfosis dapat diartikan sebagai "perubahan bentuk." Dalam konteks biologi, metamorfosis merujuk pada perubahan bentuk yang terjadi selama perkembangan organisme setelah tahap embrionik, yaitu setelah organisme lahir atau menetas.^[2]

Hormon Pengontrol

Kontrol hormonal adalah pengaturan proses biologis dalam tubuh yang dilakukan oleh hormon. Hormon mengatur fungsi-fungsi seperti pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan reproduksi, serta memastikan bahwa proses biologis terjadi pada waktu yang tepat. Pada serangga, kontrol hormonal sangat penting untuk mengatur pertumbuhan, perubahan fisik, dan tahap kehidupan, terutama dalam proses metamorfosis. Salah satu hormon yang berperan dalam metamorfosis adalah hormon juvenil, yang diproduksi oleh kelenjar di kepala serangga, seperti corpora allata. Hormon juvenil menghambat perkembangan karakteristik dewasa selama pergantian kulit (ecdysis). Kadar hormon juvenil yang tinggi pada awal siklus hidup serangga memungkinkan serangga mempertahankan ciri-ciri larva, dan setiap kali serangga berganti kulit, kadar hormon ini berkurang. Ketika kadar hormon juvenil semakin rendah, serangga mulai mengembangkan karakteristik dewasa hingga akhirnya berkembang menjadi bentuk dewasa (imago).^[3]^[4]^[5]

Pada serangga, pertumbuhan dan metamorfosis dikendalikan oleh hormon yang disintesis oleh kelenjar endokrin yang terletak di bagian depan tubuh (bagian anterior). Sel neurosekretori di otak serangga mengeluarkan hormon yang disebut prothoracicotropic hormone (PTTH), yang kemudian mengaktifkan kelenjar protoraks untuk mengeluarkan hormon kedua, yaitu ecdysone (sejenis ecdisteroid). Ecdysone ini merangsang proses ecdysis, yaitu pengelupasan eksoskeleton serangga. PTTH juga merangsang organ retrocerebral yang disebut corpora allata untuk memproduksi hormon juvenil, yang mencegah perkembangan ciri-ciri dewasa selama proses ecdysis.^[5]

Pada serangga holometabola, yang memiliki metamorfosis sempurna, kadar hormon juvenil tinggi selama pergantian kulit antar instar larva, kadar hormon juvenil rendah saat pergantian ke tahap pupa, dan tidak ada hormon juvenil saat pergantian ke tahap dewasa atau imaginal.^[6] Penelitian pada kumbang api menunjukkan bagaimana hormon juvenil memengaruhi jumlah tahap instar nimfa pada serangga hemimetabola, yang memiliki metamorfosis tidak sempurna.^[7]^[8] Pada Chordata, metamorfosis dipicu oleh hormon iodothyronine dan merupakan ciri khas yang telah diwariskan.^[9]

Jenis dan tahapan metamorfosis

Terdapat dua jenis metamorfosis pada hewan, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna.

Metamorfosis sempurna terdiri dari setidaknya empat tahap siklus kehidupan yang dilalui oleh hewan, antara lain telur, larva, pupa, dan dewasa, di mana setiap tahap menunjukkan perubahan fisik yang berbeda. Contoh metamorfosis sempurna diantaranya, katak, nyamuk, lalat, kupu-kupu.

Berikut tahapan metamorfosis sempurna yang terjadi pada hewan :

Telur: Cikal bakal makhluk hidup yang dimiliki betina yang nantinya akan dibuahi pejantan
Nimfa: Hewan muda yang mempunyai bentuk sudah menyerupai hewan dewasa
Larva: Hewan muda yang sangat berbeda dengan bentuk hewan dewasa
Pupa: Fase transisi perubahan dari larva menjadi Imago
Imago: Hewan dewasa^[10]

Metamorfosis tidak sempurna pada hewan hanya melalui tiga tahapan yaitu, telur–nimfa–imago. Metamorfosis tidak sempurna adalah jenis metamorfosis di mana hewan menetas dari telur dan kemudian melalui beberapa tahap nimfa. Setiap tahap nimfa tampak seperti versi kecil dari bentuk dewasa, tetapi semakin besar seiring bertambahnya usia. Pada tahap nimfa terakhir, hewan akan berganti kulit dan berubah menjadi bentuk dewasa. Bentuk dewasa biasanya hanya dapat dibedakan dari nimfa berdasarkan ukuran tubuh yang lebih besar dan adanya sayap. Contoh hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna walang, kepik, whitefly, rayap, kutu daun, jangkrik, capung.^[11]

Metamorfosis serangga

Metamorfosis serangga dapat dibedakan menjadi empat tipe berdasarkan cara perubahan bentuk dan tahap perkembangannya.

Tanpa metamorfosis (ametabola): Serangga yang mengalami tipe ini tidak mengalami perubahan bentuk yang signifikan sepanjang hidupnya. Serangga dengan metamorfosis ini hanya memiliki tiga tahap hidup: telur, muda dan dewasa. Serangga yang baru menetas sudah mirip dengan dewasa, hanya berbeda ukuran dan disebut sebagai serangga muda. Proses pergantian kulit terus berlangsung sepanjang hidup serangga ini. Contoh serangga ametabola adalah gegat (silverfish).
Metamorfosis bertahap (paurometabola): Serangga muda pada tipe ini disebut nimfa. Nimfa hidup di darat dan mirip dengan bentuk tubuh dewasa, kecuali tidak memiliki sayap dan alat kelamin eksternal. Mata majemuk dan alat mulut pada nimfa mirip dengan dewasa. Baik nimfa maupun dewasa hidup di habitat yang sama. Tunas sayap muncul pada instar yang lebih tua, dan perkembangan alat kelamin terjadi secara bertahap. Contoh serangga dengan metamorfosis ini adalah kecoa, belalang, dan kutu.
Metamorfosis tidak sempurna (hemimetabola): Hemimetabola adalah organisme yang mengalami metamorfosis tidak sempurna, dengan empat stadium: telur, larva atau nimfa, semi-imago, dan imago (dewasa). Contoh hewan dalam kelompok ini adalah kumbang, yang setelah telur menetas akan melalui stadium larva, lalu berkembang menjadi semi-imago yang mirip dengan imago, namun belum dapat bereproduksi karena organ reproduksinya belum matang. Setelah itu, kumbang memasuki stadium imago yang dapat bereproduksi dan menghasilkan telur. Contoh lain dari hemimetabola adalah belalang, walang sangit, dan lipas.
Metamorfosis sempurna (holometabola): Metamorfosis sempurna melibatkan empat tahap perkembangan yang sangat berbeda: telur, larva, pupa, dan dewasa. Setiap tahap memiliki bentuk fisik yang sangat berbeda, seperti yang ditemukan pada kupu-kupu dan nyamuk.^[12]^[13]^[14]

Perkembangan dan Istilah

Metamorfosis tidak sempurna pada belalang

Metamorfosis biasanya terjadi pada fase berbeda-beda, dimulai dari larva atau nimfa, kadang-kadang melewati fase pupa, dan berakhir sebagai imago dewasa. Fase spesies yang belum dewasa pada metamorfosis biasanya disebut larva/nimfa. Tapi pada metamorfosis kompleks pada kebanyakan spesies serangga, hanya fase pertama yang disebut larva/nimfa.^[15]

Pada hemimetabolisme, perkembangan nimfa berlangsung pada fase pertumbuhan berulang dan ekdisis (pergantian kulit), fase ini disebut instar.^[16] Pada holometabola, larva sangat berbeda dengan dewasanya. Serangga yang melakukan holometabola melalui fase larva, kemudian memasuki fase tidak aktif yang disebut pupa, atau chrysalis pada kupu-kupu, dan akhirnya menjadi dewasa (imago). ^[17]

Panjang satu generasi siklus hidup pada serangga bervariasi antara spesies, dan hal ini dipengaruhi oleh musim. Banyak serangga hanya memiliki satu generasi setiap tahun. Namun, beberapa kumbang dan ngengat membutuhkan dua atau tiga tahun untuk menyelesaikan satu generasi. Sebagian serangga lainnya dapat memiliki lebih dari satu generasi dalam setahun, tergantung pada kondisi lingkungan. Beberapa spesies memiliki jumlah generasi yang tetap setiap tahun, sementara yang lain jumlahnya bisa berubah-ubah sesuai dengan iklim dan cuaca yang ada, seperti pada kutu daun yang dapat bereproduksi tanpa henti selama cuaca mendukung.^[3]

**Perbandingan lama metamorfosis**
Spesies	Telur	Larva/Nimfa	Pupa	Dewasa
Lalat rumah	1 hari	2 minggu	1 minggu	2 minggu
Kepik	4 hari	2 minggu	2 minggu	3-9 bulan
Monarch Butterfly	4 hari	2 minggu	10 hari	2-6 minggu
Periodical Cicada	1 bulan	13/17 tahun	tidak melewati tahapan ini	2 bulan
Mayfly	1 bulan	3 tahun		1 hari
Kecoa	1 bulan	3 bulan		9 bulan

Metamorfosis kupu-kupu

Daur hidup kupu-kupu dimulai dari telur. Telur kupu-kupu biasanya berada di permukaan daun. Telur kemudian menetas menjadi ulat. Ulat itu akan makan selama berhari-hari, lama kelamaan ulat akan behenti makan, dan mulai berubah menjadi kepompong.

Masa kepompong ini berlangsung selama berhari-hari. Jika telah sempurna, kupu-kupu keluar dari kepompong tersebut,dan menjadi Kupu-kupu dewasa. Yang berkembang biak dengan bertelur. Dari telur itu, proses metamorfosis dimulai lagi.

Metamorfosis amfibi

Pada awalnya, katak betina dewasa akan bertelur, kemudian telur tersebut akan menetas setelah 10 hari. Setelah menetas, telur katak tersebut menetas menjadi berudu. Berudu hidup di air Setelah berumur 2 hari, berudu mempunyai insang luar yang berbulu untuk bernapas. Setelah berumur 3 minggu insang berudu akan tertutup oleh kulit. Menjelang umur 8 minggu, kaki belakang berudu akan terbentuk kemudian membesar ketika kaki depan mulai muncul. Umur 12 minggu, kaki depannya mulai berbentuk, insang tak berfungsi lagi ekornya menjadi pendek serta bernapas dengan paru-paru. Maka bentuk dari muka akan lebih jelas setelah pertumbuhan anggota badannya sempurna, katak tersebut akan berubah menjadi katak dewasa dan kembali berkembang biak.

Ada beberapa hal yang berbeda dari daur amfibi pada umumnya. Beberapa spesies salamander tidak perlu bermetamorfosis untuk menjadi dewasa sepenuhnya secara seksual, dan hanya akan bermetamorfosis dalam tekanan kondisi lingkungan tertentu. Banyak spesies kodok tropis meletakkan telurnya di darat, di mana kecebong bermetamorfosis di dalam telur. Ketika mereka menetas, mereka menjadi dewasa yang belum benar-benar matang, kadang-kadang masih memiliki ekor yang dalam beberapa hari kemudian diserap kembali.