Gymnospermer, som många växter, upplever generationsväxlingar, vilket innebär att deras livscykler inkluderar både diploida och haploida steg. I diploidsteget har celler två uppsättningar kromosomer, och i haploidstadiet har de bara en. Gymnospermer tar en unik lång tid att reproducera, eftersom det ofta tar över ett år från det att pollinering uppträder tills befruktningen är färdig. När frön har producerats kan vissa arter hålla sina fröer tills mycket specifika förhållanden är uppfyllda - och även då kan de ligga vilande i flera år innan de groddar.

Utveckling av ägg och spermier i gymnospermer

Den manliga diploida gametofyten i gymnospermsvärlden är ett pollenkorn med två uppsättningar kromosomer som heter microspore. En gametofyt ger upphov till gameten eller sexcellerna. Mikrosporer lagras i specialblad som kallas sporofyller, vars grupper bildas i pollenkonar. Den kvinnliga diploida gametofyt kallas en megaspore. Den sporofyll som lagrar megasporen utgör en enda skala på en pinecone. Både mikrospor och megaspor utvecklas till haploida gameter - ägg och spermier - efter att ha genomgått meios.

Pollination leder till befruktning

Haploida mikrosporer släpps ut i luften som pollen. När pollen landar på en ägglossningskon, bildas ett pollenrör och kärnan i spermcellen urladdas genom pollenröret i den haploida kvinnliga gametofyt som innehåller ägget. Befruktning sker när haploidägget och spermcellerna kombineras för att bilda ett diploid embryo, som kommer att ha en uppsättning kromosomer från manliga bidragsgivaren och en uppsättning kromosomer från kvinnliga bidragsgivare. Befruktning sker vanligen mer än ett år efter pollinering.

Fröutveckling och spridning

I tallar är tallfoster den nya sporofyten. Den innehåller en rudimentär rot och några embryonala löv kallas cotyledons. Den kvinnliga gametofyten omger embryot och ger en matleverans när den utvecklas. Denna äggula bildar furufröet, som innehåller embryot, dess matförråd och en skyddande fröbeläggning som bildar sig från parentesens sporofyts integritet. Under ordentliga förhållanden öppnas tallskottskalor för att släppa ut frön. Några tallfrön är vinge och kan dispergeras av vind, medan andra kräver hög värme, såsom en skogsbrand, för att öppna och släppa frön. Ytterligare andra kommer lätt att släppa frön när de är mogna.

Sprängning och växttillväxt

Det mogna fröet måste utsättas för de korrekta förhållandena för att groa. I vissa arter kan mogna frön ligga vilande i åratal, redo att groa när de har tillräcklig fuktighet, rätt temperatur, tillräcklig gasutbyte och exponering för solljus. I tallar, när fröet groddar, bildar det en tallplantor som växer till ett moget tall, och cykeln börjar igen.