Pteridophytes, atau biasa disebut pakis, adalah sekelompok tumbuhan yang telah ada di Bumi selama jutaan tahun. Mereka tidak diragukan lagi menjajah tanah sebelum tanaman fanerogami, tanaman benih yang menggulingkan mereka selama Era Silur baru-baru ini dan kemudian berkembang menjadi tanaman benih. Secara taksonomi mereka adalah kelompok evolusi yang kita temukan antara Bryophytes (seperti lumut), yang muncul dan diversifikasi pertama, dan spermatophytes, Spermatophyta.
Salah satu ciri dasar tumbuhan paku adalah silih bergantinya haploid dan diploid. Dalam hal ini, individu haploid (gametofit) memperoleh relevansi yang lebih besar daripada tumbuhan lain yang evolusioner kemudian yang bentuk kehidupan lebih dominannya adalah sporofit. Gametofit akan memimpin gamet-gamet secara umum yang melalui fertilisasi akan menghasilkan individu diploid (2n), yang selanjutnya akan membentuk spora (n) melalui rekombinasi genetik yang akan menghasilkan individu gametofit baru.
Ciri-ciri gametofit: Gametangia jantan, atau antheridia, memiliki dinding multiseluler sel steril yang melindungi sel spermatogen. Ada kecenderungan penurunan jumlah sel dinding anteridium. Archegonia, atau gametangia betina, memiliki leher yang dibentuk oleh empat baris sel yang meninggalkan saluran di tengah. Saluran ini mengarah ke perut, yang berisi sel telur. Ketika archegonium matang, sel-sel hancur dan menghasilkan lendir yang menarik sperma. Setelah pembuahan, zigot mulai membelah dengan cepat untuk membentuk sporofit, yang awalnya bergantung pada gametofit untuk bertahan hidup, tetapi menjadi mandiri ketika daun pertama muncul.
Gametofit (n), tidak seperti yang terjadi pada hewan, dapat memperbanyak selnya melalui mitosis dan menghasilkan individu dewasa yang fungsional. Pada lumut fase gametofit merupakan fase yang dominan dan pada tumbuhan paku-pakuan, meskipun keberadaannya telah berkurang, gametofitnya terlihat. Ini berukuran beberapa sentimeter dan dapat memiliki kehidupan yang sangat singkat pada daun bagian spermatofit. Sedangkan pada tumbuhan berbunga, keberadaannya berkurang drastis di dalam bunga. Spora (n) akan mengembangkan gametofit dengan sinyal cahaya eksternal. Eksitasi beberapa sitokrom atau gen kriptokrom -3 atau 4- terkait dengannya. Spora akan membelah secara asimetris dan menghasilkan prothalo, gametofit.
Gametofit akan menghasilkan gamet dengan mitosis, karena hanya memiliki satu set kromosom. Sebuah gametofit dapat memberikan gamet dari satu atau kedua jenis kelamin. Sangat umum untuk jenis kelamin gamet ditentukan oleh feromon, karena semua gamet memiliki semua kromosom gametofit. Feromon antheridiogenic akan dihasilkan oleh individu yang lebih berkembang yang menghasilkan gamet betina. Molekul ini memiliki efek memulai perkembangan gametofit gamet jantan lainnya. Meskipun 4 gen yang terkait dengan penentuan jenis kelamin gamet telah dijelaskan, sangat sedikit yang diketahui tentang cara kerja penentuan jenis kelamin pada tumbuhan paku.
Gametofit betina akan menerima gamet jantan, dalam gametangium betina atau archegonium, akan terjadi pembuahan dan sporofit akan mulai berkembang.