Важнейшим событием в истории растительного мира на рассматриваемом нами этапе было возникновение полового процесса, сыгравшего огромную роль во всём дальнейшем развитии растительного мира.
Если судить по ныне живущим бактериям, сине-зелёным водорослям и подавляющему большинству жгутиковых, жившие до водорослей организмы размножались бесполым или вегетативным путём: делением своих одноклеточных тел, распадением на части нитчатого тела или путём образования специальных органов — спор, которые являются также частью тела.
Водоросли сохранили все эти формы размножения.
При вегетативном размножении организм в своём потомстве как бы непосредственно продолжает своё дальнейшее развитие.
Половой же процесс каждый раз приводит к новой линии развития. Для осуществления полового процесса в организмах возникают половые клетки — мужские и женские. «Половая клетка биологически (а не химически) наиболее сложная. В ней потенциальные наследственные свойства, присущие всему организму, выражены в наибольшей степени, в сравнении со всеми другими клетками организма». Половые клетки сливаются друг с другом (оплодотворяются) и образуют новую клетку, так называемую зиготу. Из зиготы развивается новый организм с двойственной наследственностью — материнской и отцовской.
Благодаря соединению материнской и отцовской гамет обогащается наследственная основа потомства. Кроме того, соединение двух различных половых клеток повышает противоречия, свойственные живому телу, и ведёт к повышению жизненности потомства.
В этом и заключается выдающаяся прогрессивная роль полового процесса в развитии органического мира. «Двойственная наследственность обусловливает большую жизненность (в прямом смысле слова) организмов и большую их приспособленность к варьирующим условиям жизни», — говорит о биологическом значении полового процесса академик Т. Д. Лысенко.
Половой процесс у одноклеточных жгутиковых возник в форме слияния двух одинаковых клеток, не отличимых от обычных особей; в такой форме он сохранился и до наших дней у некоторых жгутиковых.
Это говорит о возможности возникновения полового процесса на почве питания, при котором один организм ассимилировал вещества другого организма. Переход от такой формы односторонней ассимиляции к новой форме обоюдной ассимиляции, приводящей к зарождению новой клетки с двойственной наследственной основой, определил возникновение полового процесса, который мы и можем наблюдать в наиболее простой форме у названных водорослей. Такую же простую форму полового процесса можно наблюдать и у широко распространённых водорослей, называемых сцеплянками (к ним принадлежит известная многим водоросль спирогира). Два одноклеточных организма или две нити водоросли сближаются друг с другим, оболочки клеток образуют выросты, направленные друг к другу, и между клетками возникает канал. Содержимое клеток переходит в канал и там сливается, или же содержимое одной клетки, переходя в другую клетку, сливается там с её содержимым. Из возникшей в результате полового процесса зиготы возникает новый организм.
У подавляющего же большинства водорослей половой процесс осуществляется при помощи особых половых клеток. У одноклеточных водорослей можно проследить историю совершенствования полового процесса.
Сначала мужская половая клетка и женская не отличались друг от друга по своей форме. Затем стали выявляться различия в величине клетки: женская половая клетка — более крупная, чем мужская; наконец, крупная женская половая клетка утратила свою подвижность, а мелкая, мужская, сохраняет её.
В процессе дальнейшего развития у более высокоорганизованных водорослей выработались специальные половые органы. Мужским органом явился антеридий, в котором развиваются сперматозоиды, а женским — оогоний, в котором развивается яйцо.
Период господства водорослей во флоре Земли, несомненно, был очень продолжительным и может исчисляться несколькими сотнями миллионов лет. За это время сложились резко отличные друг от друга типы этих растений. Организация их тела достигла большой сложности. У них появились специализированные ткани. Большого совершенства достигли приспособления для осуществления полового процесса.
В огромном разнообразии видов водоросли живут и в наши дни, являясь господствующими среди растительных обитателей водоёмов. Водоросли представляют собой источник пищи для животного населения водоёмов, в первую очередь для рыбы. Поэтому хозяйственное значение водорослей огромно. Для лучшего развития водорослей применяются искусственные удобрения водоёмов. Морские водоросли используются для добывания йода (некоторые водоросли содержат его до 3% веса золы). Зола водорослей богата калием и используется в приморских странах на удобрение полей. В Китае и Японии некоторые виды морских водорослей используются в качестве пищи.
Небольшое число водорослей, однако, смогло приспособиться и к условиям наземного существования: они обитают в поверхностных слоях почвы, на поверхности почвы, на коре деревьев.