Fecondazione

Per garantire allo zigote e all'embrione immaturo uno sviluppo normale, la riproduzione sessuata richiede condizioni particolari, che vengono spesso favorite da schemi comportamentali adottati dai genitori. Negli animali acquatici semplici a fecondazione esterna, come le meduse, le cellule germinali vengono liberate nell'acqua e la fecondazione avviene casualmente, favorita solo dalla produzione di un elevato numero di uova e di spermatozoi. In altri animali, come nei salmoni, gli individui di sesso opposto si incontrano durante la stagione riproduttiva e liberano le uova e gli spermatozoi l'uno accanto all'altro, aumentando così le probabilità che avvenga la fecondazione. In alcune salamandra il maschio deposita gli spermatozoi in una massa gelatinosa, che la femmina raccoglie con le labbra della cloaca e feconda internamente. Nelle rane e nei rospi la fecondazione avviene, in genere, all'esterno del corpo della femmina. Alcuni comportamenti riproduttivi, come il maschio che si aggrappa al dorso della femmina, favoriscono l'unione delle cellule sessuali.

La copulazione, o coito, è un processo mediante il quale le cellule germinali del maschio sono liberate all'interno del condotto genitale femminile; la deposizione del liquido spermatico nel corpo della femmina è detta inseminazione. La copulazione è utilizzata da molti animali a fecondazione interna, come vermi parassiti, lumache, insetti e da tutti i rettili, uccelli e mammiferi. Nello sviluppo del sistema di accoppiamento non sembra essere stata seguita alcuna sequenza evolutiva logica: animali poco affini impiegano, talvolta, lo stesso metodo, mentre animali strettamente imparentati possono utilizzare sistemi di fecondazione completamente diversi. In generale, la fecondazione esterna è più comune nelle forme acquatiche e anfibie che in quelle terrestri, poiché l'unione delle cellule germinali deve avvenire in un mezzo acquoso e l'embrione che ne deriva deve essere protetto dalla disidratazione.

Nelle piante la riproduzione sessuata è fondamentalmente simile a quella degli animali. Nelle gimnosperme (rappresentate perlopiù dalle conifere) e nelle angiosperme (o piante con fiore), cui appartiene la maggior parte delle piante che si trovano nei giardini, nei boschi e nei prati, si verifica l’alternanza di generazioni, in cui lo sporofito è rappresentato dalla pianta vera e propria, che si riproduce per via asessuata e dà origine alla generazione del gametofito, che si riproduce, invece, sessualmente. A livello degli organi riproduttivi dello sporofito (coni nelle conifere e fiori nelle angiosperme) si producono due tipi di spore: il microgamete maschile, che dà origine al gametofito maschile (polline), e il macrogamete, che si trasforma nel gametofito femminile (che nelle angiosperme è detto sacco embrionale ed è formato da 8 cellule), contenente una singola cellula uovo. Il gametofito femminile rimane protetto all'interno dell'ovulo.

Il trasporto del polline verso gli organi riproduttivi femminili avviene grazie al fenomeno dell'impollinazione, dopo il quale il granulo pollinico sviluppa un tubo pollinico che penetra all'interno del gametofito femminile. Dal tubo pollinico viene liberato un nucleo spermatico che feconda la cellula uovo. Nelle angiosperme si verifica la cosiddetta doppia fecondazione, in cui un nucleo spermatico feconda la cellula uovo e un altro nucleo spermatico si fonde a due cellule del sacco embrionale e forma una cellula da cui si svilupperà un tessuto di riserva ricco di sostanze nutritive (endosperma). In seguito alla fecondazione, si innesca un processo di ispessimento e sviluppo dei tessuti dell'ovulo, che porta alla formazione del seme. Nel seme è protetto l'embrione, ossia il giovane sporofito, che rimane dormiente finché non incontra le condizioni adatte alla germinazione.