Geslachtsverdeling

Bij Embryophyta is er een kernfasewisseling met een haploïde een diploïde fase. Planten met een generatiewisseling van een haploïde gametofyt en een diploïde sporofyt heten diplohaplonten. De verscheidenheid in de levenscycli bestaat voor een deel uit de variatie in het relatieve belang van de verschillende fasen in de levenscyclus. Bij sommige groepen van planten (bijvoorbeeld bij mossen) is de gametofyt beter ontwikkeld, leeft zelfstandig en neemt het grootste deel in van de levensduur. Bij veel andere planten, de vaatplanten, is de sporofyt het belangrijkst (dat wil zeggen: het best ontwikkeld en met de langste levensduur) en is de gametofyt veel minder ontwikkeld en soms nauwelijks te herkennen. Gametofyt en sporofyt lijken niet op elkaar (zoals dat wel het geval is bij het groenwier zeesla). Een dergelijke levenscyclus heet heteromorfe digenetische cyclus en een dergelijk organisme een heteromorfe diplohaplont.

In hoofdlijnen zijn er bij de Embryophyta zo twee heteromorfe digenetische cycli te onderscheiden:

1. een heteromorfe diplohaplont met een dominante gametofyt-fase (bij mossen, levermossen en hauwmossen), en
2. een heteromorfe diplohaplont met een dominante sporofyt-fase (bij vaatplanten: de varens, naakt- en bedektzadigen).

In veel gevallen kan er een (morfologisch) onderscheid gemaakt worden tussen mannelijke en vrouwelijke individuen, zoals

• bij de (diploïde) sporofyt: mannelijke en vrouwelijke sporofyten.
• bij de (eveneens diploïde) sporangia: micro- en macrosporangia; een dergelijke plant heet heterosporangiaat.
• bij de (haploïde) sporen: micro- en macrosporen; een dergelijke plant heet heterospoor.
• bij de (eveneens haploïde) gametofyt: micro- en macrogametofyten (bijvoorbeeld bij sommige varens en alle zaadplanten).
• bij de gameten is er altijd onderscheid tussen de meestal beweeglijke zaadcel en de niet beweeglijke, vaak wat grotere eicel.

De Embryophyta met een dominante gametofyt (die als evolutionair oude, oorspronkelijke groep worden gezien) zijn:

1. de levermossen (Marchantiophyta)
2. de mossen (Bryophyta)
3. de hauwmossen (Anthocerotophyta)

De dominante fase is de gametofyt: het mosplantje. De sporofyt groeit op het mosplantje en is daar van afhankelijk. Zelden is er een onderscheid tussen micro- en megasporen (♂ en ♀ sporen); wel kunnen vaak mannelijke en vrouwelijke planten worden onderscheiden.

Bij sommige mossoorten is er sprake van heterosporie: in een sporenkapsel ontwikkelen zich zowel kleine als grotere sporen. Uit de grote sporen groeien uiteindelijk de vrouwelijke planten (gametofyten), uit de kleine sporen ontwikkelen zich de dwergmannetjes die vaak vastgehecht groeien op de vrouwelijke planten.

De Embryophyta met een dominante sporofyt zijn de vaatplanten (Tracheophyta) met onder andere Lycopodophyta (Wolfsklauwen), Pteridophyta (Varens) en Spermatophyta (Zaadplanten). Bij de Lycopodophyta en de Pteridophyta is de (vrouwelijke) gametofyt meestal nog herkenbaar, hoewel klein, maar bij de meeste Spermatophyta zijn de vrouwelijke gametofyten gereduceerd (klein, nauwelijks zichtbaar, zonder bladgroen) en vergroeid met de sporofyt.

De levenscyclus voor planten met dominante sporofyt is zeer gevarieerd. Voorbeelden zijn:

• Lycopodium (wolfsklauw) en Polypodium (eikvaren) zijn een eenhuizige, isosporangiate, isospore diplohaplont,
• Selaginella (Engels mos) is een eenhuizige, heterosporangiate, heterospore diplohaplont,
• Equisetum (paardenstaart) is een eenhuizige, isosporangiate, heterospore diplohaplont (de sporen zijn niet morfologisch verschillend maar wel fysiologisch),
• Veel gymnospermen (naaktzadigen) en angiospermen (bedektzadigen) zijn een eenhuizige, heterosporangiate, heterospore diplohaplont,
• Veel andere angiospermen zijn een tweehuizige, heterosporangiate, heterospore diplohaplont.

De gametofyt is het stadium in de levenscyclus dat de voortplantingsorganen (gametangia, voor de productie van de gameten) vormt. De gametofyten ontwikkelen zich na de kieming uit de sporen. Dat kan bijvoorbeeld zijn:

• mosplanten, groeiend uit de mosknoppen op het protonema.
• prothallia, die kunnen zijn:
  • vrij levend, zoals bij wolfsklauwen, bij paardestaarten en bij veel varens
  • binnen de sporewand blijvend, zoals bij Selaginella, zaadvarens, sommige groepen zaadplanten
• of stuifmeelkorrel en embryozak (zoals bij zaadplanten).

De voortplantingsorganen zijn in eerste instantie de gametangia die de gameten produceren:

1. de antheridia zijn de ♂ voortplantingsorganen. Hierin worden mannelijke (♂) gameten: de spermatozoïden gevormd;
2. de archegonia zijn de ♀ voortplantingsorganen. Hierin worden de vrouwelijke (♀) gameten: de eicellen gevormd

Deze gametangia bevinden zich op de gametofyten, waarbij de antheridia en archegonia in sommige gevallen op dezelfde gametofyt, in andere gevallen op ♂, respectievelijk op ♀ gametofyten te vinden zijn.

Bij de zaadplanten, die een dominante sporofytfase hebben, zijn de antheridia en archegonia sterk gereduceerd. Hier worden als voortplantingsorganen opgevat:

1. meeldraden (homoloog met een microsporofyl), waar de stuifmeelkorrels gevormd worden in de pollenzakjes (microsporangia)
2. vruchtblad (homoloog met een macrosporofyl) met de zaadknoppen of zaadbeginsels (macrosporangia), een door één of twee integumenten omgeven embryozak (macrogametofyt)