Voorkiem

Zodra een spore van een varen op een plaats terechtkomt met voldoende licht en vooral vocht ontstaat een voorkiem. Het is een klein tweelobbig of hartvormig plantje, nauwelijks 6 mm breed en 1 cel dik, dat zich met kleine eencellige worteltjes, rizoïden, vastzet in de bodem.

Na enkele maanden ontstaan bovenaan tussen beide lobben de vrouwelijke geslachtsorganen of archegonia en onderaan tussen de rhizoïden de mannelijke geslachtsorganen of antheridia. Elk archegonium bevat een eicel. Zodra de voorkiem nat wordt, kunnen de spermacellen uit de antheridia naar de eitjes bewegen en deze bevruchten.

Enige tijd na de bevruchting ontstaat op de voorkiem een echt primair wortel en een klein primair blad. In het eerste jaar ontstaan geleidelijk meer bladeren en wortels en verschrompelt de voorkiem. De eerste blaadjes lijken nog helemaal niet op die van de uiteindelijke plant. Het duurt zeker twee jaar vooraleer de eerste sporendragende bladen of veren tevoorschijn komen.

Varens waarbij de voorkiem tot een onafhankelijk levend plantje uitgroeit, zoals praktisch alle landvarens, worden isospoor genoemd. Bij heterospore planten, zoals Azolla en Salvinia zitten de sporen in een gesloten omhulsel (sporocarp) en blijft de voorkiem zeer klein.

De noodzaak van vocht tijdens de bevruchting maakt dat mossen en varens in hun verspreiding beperkt zijn tot plaatsen waar ten minste periodiek veel neerslag valt.

Een naam van de volwassen plant is wel sporofyt: de plant heeft twee sets chromosomen (diploïd) (of een veelvoud daarvan (polyploïd)) en maakt door middel van meiose sporen, die dan elk de helft van het aantal chromosomen (haploïd) bevatten. Uit een spore groeit dan een haploïde voorkiem. De voorkiem gaat over tot geslachtelijke voorplanting en heet daarom gametofyt (Grieks γαμεῖν, gamein= huwen); door middel van mitose worden de gameten gevormd.

Ook bij de zaadplanten is een sporofyt en gametofyt aan te wijzen, maar wel met moeite. De sporofyt is ook daar de eigenlijke plant. De gametofyt is het primair endosperm, dat morfologisch homoloog is met het prothallium. Ook hier wordt de term 'voorkiem' niet gebruikt.

Bij mossen ontstaat uit een haploïde mosspore het draadvormige protonema. Hierop ontwikkelen zich mosknoppen, waaruit zich op hun beurt de mosplantjes ontwikkelen. Deze zijn ook haploïde. De archegonia en antheridia bevinden zich op de mosplanten. Na de bevruchting van de eicel in het archegonium door een spermatozoïde ontstaat het diploïde zygote, die uitgroeit tot het sporogoon (het sporenkapsel), die blijft parasiteren op het mosplantje (de gametofyt).

Het sporogoon heeft soms bladgroen en huidmondjes. In het urntje worden de sporen gevormd door de reductiedeling, waarbij het dubbele aantal chromosomen weer wordt gehalveerd. Gewoonlijk zijn mossen isospoor. Heterospore soorten met mannelijke en vrouwelijke mosplanten zijn zeldzaam.