Évolution et caractéristiques

Comme chez les ptéridophytes, le cycle de reproduction des préspermaphytes est typiquement diplo-haplophasique avec une génération gamétophytique très réduite qui se développe sur le sporophyte alors qu'elle était toujours indépendante chez les ptéridophytes. Seul le gamétophyte mâle (grain de pollen) est libéré alors que le gamétophyte femelle (endosperme) reste inclus à l'intérieur de l'ovule.

Le nucelle des ovules est creusé d'une chambre pollinique remplie d'un liquide mucilagineux (liquide de fécondation). Lorsqu'un grain de pollen disséminé par le vent (pollen anémophile) atterrit sur le gros ovule (pollinisation des ovules), il pénètre à l'intérieur par le micropyle et libère deux gros anthérozoïdes ciliés dans la chambre pollinique où ils nagent activement. Un seul anthérozoïde féconde l'un des deux oosphères formant ainsi un zygote diploïde. Généralement, l'ovule tombe alors de l'arbre (la fécondation peut également avoir lieu après la chute de l'ovule) et le développement du zygote, aux dépens de réserves de l'ovule, commence immédiatement (dans les conditions climatiques d'origine) et donne naissance à un nouveau sporophyte.

Ces espèces ont encore un mode de reproduction archaïque puisque la fécondation est réalisée par des gamètes mâles mobiles qui atteignent les gamètes femelles en se déplaçant activement dans l'eau. C'est encore une zoïdogamie. Cependant, la fécondation se fait désormais à l'intérieur d'un organe protecteur : l'ovule, bourré de substances de réserves qui permettra à l'embryon d'être à la fois protégé et nourri.