Le Gimnosperme, come molte piante, sperimentano l'alternanza di generazioni, il che significa che i loro cicli di vita comprendono sia fasi diploide che aploidi. Nella fase diploide, le cellule hanno due serie di cromosomi e nella fase aploide ne hanno una sola. Le gimnosperme impiegano un tempo eccezionalmente lungo per riprodursi, poiché spesso trascorre un anno dall'impollinazione del tempo fino al completamento della fecondazione. Una volta che i semi sono stati prodotti, alcune specie possono tenere i loro semi fino a quando non sono soddisfatte condizioni molto specifiche - e anche allora, possono rimanere dormienti per molti anni prima di germinare.

Sviluppo di cellule uovo e spermatozoi in Gimnosperme

Il gametofito diploide maschile nel mondo delle gimnosperme è un granello di polline con due serie di cromosomi chiamati microspore. Un gametofito dà origine ai gameti o alle cellule sessuali. Le microspore sono immagazzinate in foglie specializzate chiamate sporofilli, gruppi dei quali sono formati in coni pollinici. Il gametofito diploide femminile è chiamato megasporo. Lo sporofile che ospita il megasporo costituisce una scala su una pigne. Sia il microsporo che il megasporo si trasformano in gameti aploidi - cellule uovo e spermatozoi - dopo essere stati sottoposti a meiosi.

L'impollinazione porta alla fecondazione

Le microspore dell'apapide vengono rilasciate nell'aria come polline. Quando il polline atterra su un cono ovulato, si forma un tubo pollinico e il nucleo della cellula spermatica si scarica attraverso il tubo pollinico nel gametofito femmina aploide contenente l'uovo. La fecondazione si verifica quando l'ovulo aploide e le cellule spermatiche si combinano per formare un embrione diploide, che avrà un set di cromosomi dal contributore maschile e un set di cromosomi dal contributore femminile. La fecondazione di solito si verifica più di un anno dopo l'impollinazione.

Sviluppo e dispersione dei semi

​​Nei pini, l'embrione di pino è il nuovo sporofito. Contiene una radice rudimentale e alcune foglie embrionali chiamate cotiledoni. Il gametofito femminile circonda l'embrione e fornisce una riserva di cibo man mano che si sviluppa. Questo ovulo forma il seme di pino, che contiene l'embrione, il suo approvvigionamento alimentare e un rivestimento protettivo di semi che si forma dai tegumenti dello sporofito genitore. In condizioni adeguate, le squame della pigna si aprono per rilasciare i loro semi. Alcuni semi di pino sono alati e possono essere dispersi dal vento, mentre altri richiedono calore elevato, come un incendio boschivo, per aprire e rilasciare i loro semi. Altri ancora lasceranno prontamente i semi una volta che saranno maturi.

Germinazione e crescita delle piante

Il seme maturo deve essere esposto alle condizioni adeguate per germogliare. In alcune specie, i semi maturi possono rimanere latenti per anni, pronti a germogliare quando hanno un'umidità adeguata, la giusta temperatura, uno scambio di gas adeguato e l'esposizione alla luce solare. Nei pini, una volta che il seme germina, forma una piantina di pino che cresce in un pino maturo, e il ciclo ricomincia.