La fecondazione nelle piante avviene quando i gameti aploidi si incontrano per creare uno zigote diploide, che si sviluppa in un embrione. Nelle gimnosperme (conifere) e nelle angiosperme (piante da fiore), l’incontro dei gameti avviene nel modo seguente: i gameti maschili sono racchiusi in grani di polline e sono trasportati dal vento o dagli insetti agli organi riproduttivi femminili. Il prodotto finale della fecondazione-l’embrione-è racchiuso in un seme. Per questo motivo, questi due tipi di tracheofite sono chiamati piante da seme. (Vedi Strutture e funzioni vegetali, Il seme.)

Gimnosperma Fertilizzazione

Il gametofito femminile contiene diversi archegonia, dove le cellule uovo hanno origine e si sviluppano. Ilgametofito stesso è circondato da strati di sporangi e tegumento; tutti questi elementicomprendono un ovulo, che si trova sulla superficie di un cono femminile. La fecondazione si verifica quando i pollengreni (gametofiti maschili) vengono trasportati dal vento all’estremità aperta di un ovulo, che contiene le uova,o gametofito femminile. Lì, il grano di polline sviluppa un’escrescenza chiamata tubo di polline, cheeventualmente penetra nella cellula uovo all’interno di una delle archegonia. Le cellule spermatiche all’interno del pollentube si contendono quindi per fertilizzare l’uovo. Una volta avvenuta la fecondazione, l’embrione si sviluppa all’interno delgametofito femminile, e l’ovulo diventa il seme, completo di una fonte di cibo (il tessuto gametofito)e un rivestimento di semi (il tegumento). Questo embrione, che alla fine diventerà un nuovo sporofito, consistedi due foglie embrionali, l’epicotile e l’ipocotile.

Fecondazione Angiosperma

L’organo riproduttivo femminile delle angiosperme è il pistillo, situato nel mezzo del fiore. Come nelle gimnosperme, il gametofito maschile è il grano del polline. Affinché la fecondazione avvenga nella maggior parte delle piante da fiore, gli insetti o altri animali devono trasportare il polline al pistillo. Una delle principali caratteristiche distintive delle angiosperme è la pratica della doppia fecondazione.

Un ovulo angiospermico contiene una cellula uovo e un nucleo di fusione diploide, che viene creato attraverso l’unione di due nuclei polari all’interno dell’ovulo. Quando un granello di polline entra in contatto con lo stigma, o la parte superiore del pistillo, invia un tubo di polline verso il basso nell’ovaio alla base del pistillo. Quando il tubo pollinico penetra nell’ovulo, rilascia due cellule spermatiche. Uno si fonde con l’uovo per creare uno zigote diploide, mentre l’altro si unisce con il nucleo di fusione per formare un nucleo triploide. Questo nucleo triploide si trasforma in un endosperma, che nutre l’embrione in via di sviluppo (riempiendo il ruolo del tessuto gametofita nel seme della gimnosperma). Come nelle gimnosperme, l’ovulo diventa un seme, racchiudendo l’embrione e l’endosperma in un mantello di semi. Ma a differenza delle gimnosperme, nelle angiosperme l’ovaio contenente gli ovuli si sviluppa in un frutto dopo la fecondazione. Il frutto dà agli embrioni il doppio vantaggio di una maggiore protezione contro l’essiccamento e una maggiore dispersione, poiché viene mangiato da animali di vasta portata che poi espellono i semi. (Per una discussione completa delle parti del fiore che contribuiscono alla riproduzione, vedi Strutture vegetali, Fiori .)

Affinché si verifichi la fecondazione, le angiosperme si autoimpollinano, in cuiuna particolare pianta si fertilizza, o impollina incrociata, in cui una pianta viene fecondata da un’altra della stessa specie. L’impollinazione incrociata produce generalmente piante molto più vigorose ed è incoraggiata attraverso lo sviluppo differenziale dei gametofiti maschili e femminili su un fiore, o attraverso il posizionamento di questi gametofiti in modo che l’autoimpollinazione sia difficile.