Sự hình thành và phát triển quả

Sự xâm chiếm đất liền của thực vật đánh dấu một sự chuyển đổi then chốt trong các hệ sinh thái trên cạn. Để thích nghi với môi trường khắc nghiệt và khô hạn hơn so với môi trường thủy sinh ban đầu, thực vật hạt kín (Angiosperms) đã tiến hóa những cơ chế sinh sản hữu tính vô cùng tinh vi. Sự chuyển đổi từ giao tử đực có roi bơi trong nước (như ở rêu và dương xỉ) sang giao tử đực không chuyển động, được vận chuyển chính xác bởi ống phấn thông qua các mô của cơ quan sinh sản cái, đại diện cho một bước nhảy vọt về mặt tiến hóa. Quá trình này không chỉ đơn thuần là sự kết hợp của vật chất di truyền mà là một chuỗi các tương tác tế bào phức tạp, bắt đầu từ sự lắng đọng của hạt phấn trên đầu nhụy và đỉnh điểm là sự kiện thụ tinh kép bên trong noãn.

Thụ tinh kép là đặc điểm xác định của thực vật có hoa, trong đó hai tế bào giao tử đực được giải phóng từ ống phấn thực hiện hai nhiệm vụ riêng biệt nhưng đồng bộ: một tế bào hợp nhất với tế bào trứng để tạo thành hợp tử (tiền thân của phôi), và tế bào còn lại hợp nhất với tế bào trung tâm để tạo thành nội nhũ (mô dự trữ dinh dưỡng). Cơ chế này đảm bảo rằng nguồn năng lượng của cây mẹ chỉ được đầu tư để phát triển mô nuôi dưỡng hạt khi và chỉ khi sự thụ tinh của trứng đã xảy ra, tối ưu hóa hiệu quả sinh sản.