nøgenfrøede

Støvblade og frugtblade sidder samlede i enkønnede blomster eller blomsterstande. Frøanlæggene sidder på overfladen eller i kanten af frugtbladene (se frø (frøanlæg)). Hvert frøanlæg består af frøkroppen, nucellus (makrosporangiet), indesluttet i et flerlaget integument, der øverst har en åbning, ægmunden (mikropyle). Normalt findes kun én modercelle (makrosporemodercellen) i frøkroppen. Ved reduktionsdelingen af denne celle dannes fire haploide celler, men kun en af dem udvikler sig til den hunlige gametofyt. Denne består af mange celler og har i den øvre ende to eller flere arkegonier. Støvbladene bærer pollensækkene (mikrosporangierne).

I pollensækkene findes et stort antal pollenmoderceller. Hver modercelle udvikler sig ved reduktionsdeling til fire pollen (mikrosporer). Pollenet føres med vinden til frøanlægget, hvor det opfanges af en såkaldt pollinationsdråbe. Når dråben udtørrer, suges pollenet ind i frøanlægget og spirer til den hanlige gametofyt. Den hanlige gametofyts vigtigste vegetative celle, støvrørscellen, fører den spermatogene celle gennem ægmunden og frøkroppen frem til arkegonierne. Den spermatogene celle danner herefter enten to spermatozoider som hos koglepalmerne eller to spermakerner, hvoraf kun den ene befrugter en ægcelle. Den hunlige gametofyts væv tjener som oplagsnæring for den unge frøplante (sporofyt) og betegnes som frøhvide (endosperm), selvom den har en anden oprindelse end hos de dækfrøede planter. Frøene hos de nøgenfrøede er ikke som hos de dækfrøede indesluttede i en beskyttende frugtknude dannet af de sammenvoksede frugtblade. Det betyder dog ikke, at de er ubeskyttede. Hos de fleste nøgenfrøede er frøene tæt indesluttede i kogler og frigøres først, når de er modne. Bladene er normalt små og nåle- eller skælformede, men hos koglepalmerne er de store og ligner palmeblade.

Gruppen var i Trias og Jura for 230-130 mio. år siden den højest udviklede plantegruppe og spillede en dominerende rolle i datidens planteverden. De nøgenfrøede nedstammer fra uddøde frøbregner (pteridospermer), men udgør ikke en naturlig gruppe. Fx udviklede koglepalmerne sig fra frøbregner med radiærsymmetriske frø og blade med fjerformet nervation, mens tempeltræet og nåletræerne, herunder taksfamilien, nedstammer fra frøbregner med ensymmetriske (bilaterale) frø og blade med gaffelgrenet (dichotom) nervation. Chlamydospermae har mange karaktertræk, der minder om de dækfrøede planter.

Analyser af forskelle i baserækkefølgen (i DNA) for genet rbcL hos nøgenfrøede er foretaget af bl.a. Mark Chase og hans forskergruppe og offentliggjort i 1993. Sammenholdt med morfologiske karaktertræk finder de, at de dækfrøede planter er opstået fra planter, der er nært beslægtet med den nøgenfrøede klasse Chlamydospermae (med Ephedra, Gnetum og Welwitschia). Sekvensanalyser fra 1997 af et andet gen (et gen for ribosom-RNA) modsiger dog denne konklusion og synes at vise, at de dækfrøede og de nøgenfrøede er to parallelt udviklede søstergrupper. Hvis de nøgenfrøede omfatter stamformer til de dækfrøede, som den første, bredest accepterede hypotese siger, er de nøgenfrøede ikke en naturlig, monofyletisk gruppe (se fylogeni). I så tilfælde forholder de nøgenfrøede sig til de dækfrøede på samme måde, som krybdyrene forholder sig til fuglene mht. slægskabsforhold og klassifikation (se krybdyr (gruppering)). Hvis den anden hypotese er korrekt, er de nøgenfrøede og de dækfrøede derimod to monofyletiske søstergrupper, der har et fælles udspring fra planter, som henføres til bregnerne.

Man har ikke samme klarhed over de nøgenfrøedes indbyrdes slægtskab, som man siden 1990'erne har fået over de dækfrøede, og der er mindre god overensstemmelse mellem stamtræer baseret på morfologiske og molekylære data. Der er således foreslået en række helt forskellige stamtræer på basis af morfologiske karakterer. Nogle af disse stamtræer kan dog, sammen med data fra genet rbcL, sammenfattes i et enkelt stamtræ, hvor koglepalmer og Ginkgo er tidligt udspaltede grupper, og de dækfrøede og Chlamydospermae er søstergrupper.