蕨類主要透過孢子完成繁殖，但孢子不會直接變成我們熟悉的蕨類植株。孢子先長成一個很小的配子體，配子體產生精細胞和卵細胞；受精後，才會長出新的孢子體，也就是平常看到的蕨類植株。蕨類還能靠地下的根莖延伸，或在園藝上透過分株增加植株數量。
先從葉背的褐色小點看起
把成熟蕨葉翻過來，常會看到褐色的點、線或小斑塊。這些通常不是一顆顆孢子，而是孢子囊群（sori）：許多孢子囊聚在一起的區域。孢子囊才是形成孢子的構造；孢子本身小得多，通常不能靠肉眼一顆顆分辨。
這裡也能先記住一個重要差別：蕨類沒有花，也不靠種子開始下一代。葉背的孢子囊群，是它把生命週期接到下一個階段的入口。
蕨類的繁殖，要走過哪些階段？
可以把蕨類的主要生命週期想成一個接力：成熟蕨類植株產生孢子，孢子長成小配子體，小配子體完成受精，再長回蕨類植株。
1. 熟悉的蕨類植株是孢子體
平常看到的大片蕨葉、羽狀葉和捲曲的新葉，屬於蕨類的孢子體。孢子體是雙套染色體的階段，常用 2n 表示。成熟葉片上的孢子囊，會在其中形成孢子。
2. 孢子囊產生並釋放孢子
孢子囊裡的細胞經過減數分裂，產生單套染色體的孢子，常用 n 表示。孢子成熟後離開孢子囊，可能隨風散到其他地方。
n 和 2n 只是染色體套數的記號，不是「半個植物」和「完整植物」的意思。先抓住「孢子是成熟蕨類植株送出的下一階段起點」就已經足夠。
3. 孢子長成很小的配子體
如果孢子落在適合的地方，它會發育成一個很小、通常呈心形或葉片狀的配子體，也叫原葉體。配子體也是 n 階段，但它和成熟蕨類植株長得完全不同，常只有幾毫米，容易被土表的綠色薄膜或其他小植物遮住。
配子體不是「還沒長大的蕨類植株」而已。它是生命週期中的另一個植物階段，會產生參與受精的配子；底部常可見細小的假根，主要用來附著與接觸水分。
4. 水膜讓精細胞接近卵細胞
蕨類的配子體能形成精細胞和卵細胞。精細胞需要在一層薄薄的水膜中移動，才有機會游到卵細胞所在的位置。因此蕨類的有性繁殖常和潮濕環境有關：但並非每種蕨類都生活在陰暗潮濕處，而是在這個受精步驟，水分具有關鍵作用。
當精細胞和卵細胞結合，就形成受精卵，也就是合子。染色體套數從 n + n 回到 2n。
5. 合子長出新的孢子體
合子會在配子體附近發育成幼小孢子體，先出現幼葉或捲曲的新葉，之後逐漸長成能獨立生活的蕨類植株。新的蕨類植株成熟後，又會在葉片上形成孢子囊，生命週期於是重新開始。
這種「孢子體和配子體輪流出現」的現象，叫做世代交替。它也是蕨類和多數陸生植物生命週期的重要概念，只是蕨類的配子體仍可能以獨立的小植物形態被觀察到。
孢子和種子的差異是？
孢子是單套的細胞，離開孢子囊後，先發育成配子體；種子則是種子植物的多細胞繁殖構造，通常含有胚、保護外層和供早期生長使用的組織。種子裡的胚已經是新孢子體的起點，孢子則還要先經過配子體和受精這一段過程。
如果想先看種子裡有哪些構造，可以參考種子的構造有哪些？，但不要把「蕨類種子」視為「蕨類孢子」。
花粉也不能直接等同於蕨類孢子。花粉是種子植物的雄性配子體，與孢子在生命週期裡扮演的角色不同。蕨類葉背看到的褐色區域，也不是花粉堆。
蕨類也能靠根莖延伸和分株
蕨類的地下或貼近地面的根莖是莖，不是根。根莖可以向旁邊延伸，從不同位置長出根和新葉，於是形成一叢或一片蕨類。這種由植物體的根莖或芽延伸出新株的方式，屬於營養繁殖，不必經過孢子、配子體和受精的完整循環。
少數蕨類也可能在葉片、葉尖或其他部位形成小芽或小株，這些是特定種類的特殊營養繁殖現象，不能套用成所有蕨類都有的固定方式。
園藝上有些蕨類也會透過分株來增加植株數量。分株利用的是原本已經存在的根莖、根和生長點；它和孢子繁殖的差別，可以連回無性繁殖和有性繁殖以及分株是什麼來理解。不同蕨類的生長型態不一樣，因此不能把一種蕨類的分株方式當成所有蕨類的固定做法。
在盆栽或花園裡，可以觀察到什麼？
- 葉背的褐色點、線或斑塊，可能是孢子囊群；先觀察它們是成群排列，而不要把它們當成一顆顆種子。
- 一叢蕨類如果沿著地面逐漸向外擴展，可能和根莖的生長方式有關；這和孢子散播到遠處是不同的路徑。
- 在合適的潮濕表面，偶爾可能看到很小的綠色心形配子體，但它通常不如成熟蕨葉醒目，也不容易只靠一次觀察就確認。
- 如果葉尖接觸到合適的生長表面後出現小株，可以把它看成某些蕨類的特殊營養繁殖例子，不要推論成所有蕨類都會如此。
容易混淆的地方
- ✕ 蕨類的孢子就是很小的種子。
- ✓ 孢子是單套細胞，通常先長成配子體；種子是包含胚等構造的多細胞繁殖單位。
- ✕ 孢子會直接長成我們看到的成熟蕨類植株。
- ✓ 孢子先長成配子體，配子體受精後才會長出新的孢子體。
- ✕ 葉背的一個褐色點就是一顆孢子。
- ✓ 肉眼常看到的是孢子囊群；它由許多孢子囊組成，孢子本身小得多。
- ✕ 根莖就是蕨類的根。
- ✓ 根莖是莖的一種，能長出根、葉和新的生長點。
- ✕ 所有蕨類都只靠孢子繁殖，而且都有一樣的葉背構造。
- ✓ 孢子是典型生命週期的入口；部分種類也能靠根莖、冠部或特殊小芽進行營養繁殖，孢子囊群的形狀與位置也會有差異。
常見問題
蕨類有種子嗎？
一般所說的蕨類不靠種子繁殖，而是透過孢子進入下一個生命週期。孢子先形成配子體，經過精細胞和卵細胞結合後，才會產生新的孢子體。
蕨類的孢子在哪裡？
多數蕨類的孢子在葉片背面的孢子囊中形成；許多孢子囊聚在一起，就形成肉眼較容易看到的孢子囊群。不同種類的蕨類，孢子囊的位置和形狀可能不同。
配子體是什麼？
配子體是蕨類生命週期中的小型 n 階段，通常由孢子發育而來，會產生精細胞和卵細胞。它不是成熟蕨類植株的幼葉，而是另一個能獨立生活一段時間的植物階段。
蕨類繁殖為什麼需要水？
在典型的蕨類生命週期中，精細胞需要透過水膜游到卵細胞的位置。水分因此和受精這一步有關，但不表示所有蕨類的所有生長階段都必須泡在水裡。
蕨類可以用分株繁殖嗎？
有些蕨類可以利用根莖、根和生長點進行分株或營養繁殖。這和孢子繁殖不同：分株延續的是原本植株的身體部分，不會經過配子體和受精；實際方式要看蕨類的根莖型態。
蕨類的褐色小點是花粉或種子嗎？
通常不是。葉背褐色小點多半是孢子囊群，裡面有許多孢子囊。花粉屬於種子植物的繁殖構造，種子也不是蕨類的主要繁殖單位。
相關詞彙
- 孢子：由孢子體產生、能發育成配子體的細胞。
- 孢子囊：形成孢子的構造。
- 孢子囊群：許多孢子囊聚在一起的區域，常見於蕨類葉背。
- 孢子體：生命週期中產生孢子的階段，平常看到的蕨類植株通常屬於孢子體。
- 配子體：由孢子發育而來、會產生配子的階段。
- 配子：參與受精的細胞，例如精細胞和卵細胞。
- 根莖：具有莖功能、能長出根和新葉的構造，部分蕨類會靠它向外延伸。
- 世代交替：孢子體和配子體在生命週期中輪流出現的現象。