Les grains de pollen

La Palynologie

La palynologie est l'étude scientifique des pollens. Un pollen est souvent spécifique d'un groupe végétal (famille, genre), mais pas toujours possible, de l'espèce.

 Une image de la diversité des grains de pollen (MEB)

Le terme Palynologie a été introduit par Hyde & Williams en 1944 pour remplacer un terme plus vaste qu' « analyse pollinique » qui était principalement utilisé pour des travaux réalisés sur le Quaternaire. L'étymologie vient du grec palunein, saupoudrer, et logos, discours.

Le champ d'investigation de la palynologie s'est largement étendu à tous les éléments fossilisés constitués d'une paroi organique résistant aux processus d'extraction au moyen d'acides puissants comme l'acide fluorhydrique, l'acide nitrique, etc.

Ces microfossiles à parois organiques, également appelés palynomorphes, peuvent être d'origine continentale, comme les cryptospores, les spores, les grains de pollens, les algues d'eau douce, mais aussi d'origine marine comme les acritarches, les chitinozoaires, les dinoflagellés, les scolécodontes etc.

Les applications de la palynologie sont nombreuses :

• la palynologie apporte des éléments utiles dans les études de systématique végétale (le nombre d'aperture rompt l'unité des dicotylédones)

• la paléopalynologie est l'étude des pollens fossiles : elle permet de donner des informations sur le climat, la végétation et le paysage au cours de l'ère quaternaire

• l'aéropalynologie, qui consiste à analyser la présence dans l'air de différents types de pollens, a des applications en médecine (pathologies allergiques) et en agronomie (pollinisation) ;

• la mélissopalynologie est l'étude des pollens présents dans le miel, ce qui permet de détecter les mélanges et les fraudes.

Les spores fossiles indiquent que les sporophytes pluricellulaires datent de l'Ordovicien.(- 470 Millions d'années)

Les pollens fossiles indiquent que les premièrs angiospermes sont apparues il y a plus de 136 millions d’années (limite Jurassique - crétacé)

Le grain de pollen  (du grec palè: farine ou poussière) constitue, chez les végétaux supérieurs, l'élément fécondant mâle de la fleur. Ce sont de minuscules grains de forme plus ou moins ovoïde (le diamètre est à l'échelle micrométrique) , initialement contenus dans l'anthère à l'extrémité des étamines.

Le pollen dans le cycle d'une phanérogame

Comme l'ovule, le grain de pollen n'est pas un gamète mais un gamétophyte, un producteur de gamète.

L'homologue du grain de pollen chez les végétaux inférieurs (algues, mousses, prothalle des fougères) est le gamétophyte mâle.

Il correspond à la phase haploïde du développement du végétal.

Voir un autre article de la plateforme pour approfondir le sujet.

Taille et aspect :

Chez les plantes à fleurs (ou phanérogames), le grain de pollen présente deux enveloppes. L'une est externe, l'exine; l'autre est interne, l'intine. L'exine est très différente selon les espèces, ce qui permet la détermination.

Bien souvent il faut une étude fine en microscopie pour aboutir à la détermination des grains de pollen mais une classification approximative peut être utilisée.
Elle est basée sur :
- la taille,  les plus petits sont ceux du myosotis (7µm) et les plus gros, ceux de la courge (150µm).
- la forme,
- la présence de pores ou de sillons en surface,
- l'ornementation de l'exine.

schéma d'un grain de pollen

coupe d'un grain de  pollen d'Arabinopsis

  grain de pollen de Myosotis Sylvatica                         grain de pollen de Cucurbita

Dans les grains de pollen, l'enveloppe la plus externe du grain est faite de sporopollenine. Cette molécule est produite par les cellules au niveau des anthères (partie terminale des étamines produisant les grains de pollen). Elle est indestructible sinon par oxydation. Lorsque des grains de pollen sont piégés dans les sédiments ou dans un milieu réducteur comme les tourbières, seule cette enveloppe n'est pas dégradée et se conserve très longtemps. C'est donc cette caractéristique qui est à la base de la détermination des pollens.

Détermination:

De nombreuses clés de détermination existent en ligne ou sous forme de logiciel. Le logiciel Paléobiomes contient sa propopre clé de détermination utilisable dans les séquences de classe.

Apertures et vues caractéristiques des grains de pollen

Outils en ligne:

le site très riche de l'INRA :  http://apibotanica.inra.fr/

Documents:

les grains de pollen fossiles dans l'ambre daté de -55 millions d'années. http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Pollinisation/index.htm

Bibliographie:

Botanique; Biologie et physiologie végétales S. Meyer, C. Reeb, R. Bosdeveix  édition Maloine 2004

L'outil palynologique: J.P. Suc et J. Defer APBG 2003