Кроме равноспоровых, мы имеем и разноспоровые папоротники, т. е. такие, которые образуют споры двоякого рода: макроспоры и микроспоры. Развивающиеся из этих спор молодые растеньица (предростки – гаметофиты) бывают раздельнополыми: из микроспор вырастают только мужские особи, образующие антеридии, а из макроспор – женские, несущие только архегонии. Как женские, так и особенно мужские предростки бывают значительно редуцированными по сравнению с предростками настоящих папоротников.

Самый процесс оплодотворения у последних проходит аналогично указанному выше у равноспоровых.

Половые органы у лиственных мхов развиваются на концах главных или коротких лиственных побегов мха, т. е. на взрослом растении (гаметофите). Антеридии и архегонии находятся или на одном и том же стебле вместе (однодомные), или же на разных стеблях (двудомные растения). После оплодотворения яйцеклетка начинает делиться и превращается в спорогоний (спорофит).

Спорофит во взрослом состоянии состоит из верхней части – коробочки – и нижней удлиненной – ножки, основание которой ущемлено в ткань стебля гаметофита. Таким образом гаметофит у мхов значительно сильнее развит, нежели спорофит. После созревания спор коробочки раскрываются, и споры, прорастая, дают начало развитию так называемой «протонеме», имеющей вид нитчатого, иногда значительно разветвленного или даже пластинчатого тела, из которого развиваются стебельки взрослого растения (гаметофита).

У водорослей половой процесс протекает различно: у низших водорослей половой акт состоит в слиянии двух равнозначных половых гамет, свободно движущихся в воде. Далее у некоторых водорослей оплодотворение состоит в слиянии или «копуляции» двух равноценных по форме и свойствам, свободно движущихся в воде гамет, но различных по величине: мужской – маленькой и женской – более крупной. Наконец, у высших водорослей мы имеем типичный половой процесс, свойственный по существу и высшим растениям, состоящий в слиянии подвижного мелкого живчика (сперматозоида), развивающегося в мужеском половом органе, называемом «спермагонием» (антеридием), с крупным пассивным яйцом («оосферой»), развивающимся в женском половом органе, называемом «оогонием». Половые органы водорослей являются одноклеточными, чем они резко отличаются от половых органов мхов и папортникообразных. Процесс оплодотворения у высших водорослей состоит в том, что живчики, двигаясь в воде и встречая женские половые органы, проникают в них через отверстия, имеющиеся в оогониях и достигая яйца, сливаются с ним. Хотя в оогоний может проникнуть много живчиков, но всегда сливается с женским только один. Таким образом происходит оплодотворение. Оплодотворенное яйцо водорослей именуется «ооспорой», а самый процесс оплодотворения «оогамией» в отличие от «изогамии», когда оплодотворенная клетка получилась путем слияния двух одинаковых половых клеток. Ооспора водорослей бывает одета плотной, толстой и непроницаемой оболочкой и потому может переносить различные неблагоприятные условия в покоящемся состоянии. Попадая в благоприятные условия, ооспора или непосредственно прорастает в водоросль, начинающую затем размножаться бесполыми зооспорами, или содержимое ооспоры повторно делится несколько раз, образуя бесполые зооспоры, которые, поплавав некоторое время, оседают, втягивают реснички, высачивают оболочку и прорастают, образуя водоросль.

Половой процесс у грибов выражен крайне слабо и в настоящем его виде наблюдается только у некоторых низших, развивающих «антеридии» и «оогонии», причем в антеридиях сперматозоиды не образуются, а оплодотворение яйцеклетки происходит таким образом, что антеридий дает небольшой трубчатый вырост, проникающий в полость оогония, где, соприкасаясь с яйцеклеткой, ядро антеридия переходит непосредственно в протоплазму яйцеклетки, сливаясь с последней – в результате чего образуется ооспора. Однако и у этих грибов далеко не всегда происходит оплодотворение; у высших грибов настоящий половой процесс совершенно отсутствует, и они размножаются или бесполым путем при посредстве спор и конидий, или же чаще всего вегетативным путем при посредстве мицелия (например, шампиньон – Psalliota campestris).

Между актом опыления, т. е. переносом цветочной пыльцы на рыльце, и актом оплодотворения, т. е. слиянием содержимого пыльцевой трубки с яйцеклетками, проходит более или менее продолжительное время, – от нескольких часов до полудня, вообще редко более суток, за исключением некоторых хвойных растений, напр., сосны, можжевельника и прочих растений с двухлетним плодосозреванием, у которых опыление совершается в начале июня, а оплодотворение спустя целый год. У некоторых растений столбики, чрез которые прорастают пыльцевые трубки, имеют (например, у Datura и Mirabilis) 3–4 дюйма длины; у мака рыльце сидит непосредственно на плоднике; у хвойных ни рыльца, ни столбика, ни завязи не существует. Но все такие различия – нормальные явления для данных растений и не изменяют физиологического значения оплодотворения и его действия.

2. Действие оплодотворения. Плодородие и бесплодие

Оплодотворение всего удачнее совершается между растениями одного и того же естественного вида и, как доказано опытами, удачнее между двумя растениями или двумя обоеполыми цветками одного и того же растения, нежели при самоопылении обоеполых цветков; есть некоторые луковичные растения, которые даже скорее принимают опылителя близкого к ним вида, чем их собственного. Также различные разновидности одного вида весьма легко оплодотворяются между собою. От посаженных вместе двух сортов кочанной капусты, коломенской и ульмской, я получил гораздо большее число помесей, чем чистопородных растений. За пределами вида затруднительность оплодотворения возрастает, и во многих случаях оно невозможно; от перекрестного опыления земляники и клубники мне при нескольких опытах не удалось получить семян, между тем как это вовсе не трудно с другими видами земляники, яблонями, смородиною и проч. Между растениями различных родов, – напр., между рябиною и грушею, малиною и земляникою – оплодотворение весьма редкое явление; известны лишь немногие такие гибриды между злаками, рододендронами и геснериевыми.

При соединении, для создания зародыша, двух половых клеточек одного вида обычно всегда получается потомство таких же свойств, напр., от дуба такой же точно дуб. Растения, представляющие собою разновидности, например яблони, груши, крыжовник, смородина, наоборот – редко дают от семян растения тех же разновидностей: их потомство более или менее приближается к дикому виду, хотя нет сомнения, что такие растения через многочисленные генерации, при тщательном выборе производителей, могут сделаться столь же константными, как и различные разновидности огородных плодовых растений, каковы, например, дыни, арбузы, огурцы, помидоры и проч.