Мхи, как и водоросли, размножаются спорами. Попав во влажную почву, спора прорастает, образуя едва видную зелёную нить. Это первонить, или протонема. Протонема начинает расти, на ней образуются ризоиды, прикрепляющие её к земле, и почки. Из почек прорастают молодые растения. Это гаметофиты, образующие органы полового размножения (гаметангии) — мужские (антеридии) и женские (архегонии). У некоторых мхов на одном растении находятся и антеридии, и архегонии. Такие растения называются однодомными.
У двудомных мхов побеги с мужскими гаметангиями растут отдельно от женских. Гаметангии у мхов обычно располагаются группами. Они либо окружены листовидными выростами и располагаются на верхушке гаметофита, как у листостебельных мхов, либо, как у печёночников, например у маршанции многообразной, находятся на специальных подставках — выростах слоевища. В архегониях образуются женские гаметы — яйцеклетки, в антеридиях мужские гаметы — сперматозоиды (антерозоиды). Чтобы произошло оплодотворение, необходима вода. Капля дождевой воды, падая с мужского растения на соседнее женское, помогает сперматозоиду попасть к яйцеклетке. Происходит оплодотворение, и внутри архегония образуется зигота*. Из зиготы, прямо на верхушке женского гаметофита, спустя некоторое время (обычно год) развивается спорофит — бесполое растение, получающее питание от гаметофита. Если вы обратите внимание на мох в конце весны — в начале лета, то заметите рыжевато-бурые булавочки спорофитов. Спорофит представляет собой крошечную коробочку на длинной ножке. В «коробочке» — споры. Созревшая коробочка раскрывается, и споры разлетаются в разные стороны. Из спор прорастет протонить, и все начнётся сначала.
Примерно так же происходит процесс размножения у печёночников. В мужских подставках находятся сперматозоиды, в женских — яйцеклетки. Кроме того, на слоевищах маршанции появляются крошечные корзиночки, вместилища выводковых телец. Это органы вегетативного размножения. Выпав из корзиночки, миниатюрный зелёный шарик выводкового тельца прорастает в новое растение.
Листостебельные мхи также приспособлены к вегетативному размножению. Кусочек стебелька с листьями, оторванный ветром от старого растения, попав на влажную почву, укрепляется ризоидами и прорастает.
Особенно важно вегетативное размножение, например, для сарконеурума ледяного, облюбовавшего для поселения Антарктиду. Покрытый большую часть года снегом, этот мох не успевает обзавестись спорами. Размножаться ему помогают… пингвины. Прохаживаясь по мху, они уносят на лапках и перьях частички мха. Путешествуя на пингвинах, мох расселяется на большие расстояния. Сарконеурум ледяной — не единственный пример мха, полностью отказавшегося от размножения спорами. Обычно мужские и женские растения у мхов растут рядом, в одной «подушке». Но вот одному из видов мха тортулы не повезло. Мужские растения этой тортулы живут только в Европе. а женские — в Северной Америке. Встретиться им невозможно, поэтому приходится размножаться вегетативно, а о спорах забыть.