裸子植物
裸子植物は花を作らない。裸子植物の生殖器官は、歴史的に「花 flower」と呼ばれたことがあり、現代でも俗にそう呼ばれることがあるが、近代以降の定義では、これは正しくない。かつては種子植物を「顕花植物 flowering plant」といい、顕花植物が花を持つと考えてきたが、現在では flowering plant の語は被子植物を指すものとなっており、「花」という用語は被子植物に限定して用いることになっている。「果実 fruit」という語も同様で、裸子植物の種子を囲む発達した器官を果実と呼ぶこともあったが、心皮の獲得が被子植物への進化に重要であり、裸子植物の生殖器官を果実と呼ぶのは適切でない。そのため、大胞子をつくる裸子植物の雌の生殖器官は雌性胞子嚢穂(しせいほうしのうすい、female strobilus)または大胞子嚢穂(だいほうしのうすい、megasporangiate strobilus)と呼ばれ、小胞子をつくる雄の生殖器官は雄性胞子嚢穂(ゆうせいほうしのうすい、male strobilus)または小胞子嚢穂(しょうほうしのうすい、microsporangiate strobilus)と呼ばれる。
マツ目およびヒノキ目の種子が成熟した雌性胞子嚢穂は、慣習的に球果(きゅうか、毬果、cone)と呼ばれる。
シダ種子類の前花粉はシダ植物の胞子のように求心面で発芽し、精子受精(zooidogamy、運動性受精)を行っていた。イチョウ類とソテツ類の花粉は遠心面に発芽孔を持ち、精子受精を行うが、花粉管を作り精子が花粉管内で成熟するまで珠心からの栄養を供給する。グネツム類を含む針葉樹類とカリストフィトン類では、精子が花粉管によって卵に輸送される花粉管受精(siphonogamy)を行う。メズロサ類やグロッソプテリス類、現生裸子植物のソテツ類とイチョウ類は運動性精子を持つことが確認されているため、運動性精子によらない花粉管受精は現生針葉樹類と被子植物のそれぞれの系統で独立に得た形質だと考えられる。
雌性配偶体(胚嚢)の成熟は被子植物より長く、8核7細胞からなり重複受精を行う被子植物の胚嚢とは異なり著しく巨大である。大胞子は遊離核分裂を繰り返して多核状態となり、胚嚢周辺から細胞壁が形成されるとともに複数の造卵器が形成される。グネツム属とウェルウィッチア属は造卵器が退化する。
マオウ属の胚嚢は、縦に30細胞以上が並んだ頸部とその下にある大型の中央細胞からなる造卵器を作る。中央細胞の核は分裂し、1個の腹溝核と1個の卵核になる。花粉からは花粉管を伸ばすが、その中に2個の精核を作り、そのうちの1つが腹溝核と合体することで重複受精様の受精を行う。しかし、マオウ属の腹溝核は胚乳とは異なり発達せず、被子植物の重複受精と相同かどうかは疑問が持たれている
裸子植物の葉は大葉であるが、大葉シダ植物の羽葉とは独立した起源をもつと考えられている。
前裸子植物では全縁もしくは線状に切れ込む単葉を持っていたが、シダ種子類では複葉を形成するように進化した。シダ種子類では、それまでテロームと呼ばれる軸状の構造だった器官が、葉と茎に分化しつつある。しかし葉とは異なり先端では扁平な葉面に近づくものの、基部では茎にそのまま移行したり、解剖学的に茎と区別できない葉態枝(ようたいし、phyllomophore)の段階にあった。
シダ種子類は複葉(羽葉)を、現生裸子植物は単葉を持つため、単葉は現生裸子植物の共有派生形質と考えられる。シダ種子類であるカリストフィトン目 Callistophytales が現生裸子植物の共通祖先と考える立場では、現生ソテツ類は複葉を持ち、化石ソテツ類が単葉であることからソテツ類の持つ複葉は派生的な形質であると考えられている。ただし、カリストフィトン類が針葉樹類の共通祖先と考えた場合、イチョウ類やソテツ類の共通祖先がシダ種子類であった可能性もあり、その場合単葉から複葉への進化がそれぞれの系統で独立に起こり収斂していることになる。