Pollen de lys (Lilium), noyau végétatif et noyau génératif (x100)

La cellule générative est petite et dépourvue de réserve. Après une division, elle donnera naissance à deux gamètes mâles qui assureront la double fécondation typique des plantes à fleurs. Ces gamètes comportent chacun un noyau, une mince couche de cytoplasme, le tout entouré par une endomembrane (ce qui fait que l'on se retrouve avec une configuration un peu étrange, ou deux cellules, les cellules génératives, sont inclues dans une plus grande, la cellule végétative). Les gamètes sont dépourvus de flagelles, et donc immobiles, ce qui explique pourquoi on ne parle pas ici de spermatozoïdes ou d'anthérozoïdes. Une fois parvenu au contact du sac embryonnaire, grâce à la croissance du tube pollinique, l'un des gamètes fusionnera avec l'oosphère qui évoluera ensuite en embryon, tandis que le second s'unira avec les deux noyaux polaires pour donner une cellule triploïde qui sera à l'origine de l'albumen, tissu contenant les réserves de la graine, qui serviront à assurer la croissance de l'embryon.

La cellule végétative est quant à elle riche en substances de réserve : amidon (stocké dans des amyloplastes), protéines et lipides dans le cytoplasme. Ces dernières serviront à la synthèse du tube pollinique, qui permettra de conduire et de guider les deux gamètes mâles depuis les papilles du stigmate jusqu'à l'ovule.

Lors de l'ouverture des anthères, les grains de pollen sont émis en très grand nombre. Leur durée de vie est très courte, et ils doivent impérativement arriver sur les stigmates des fleurs femelles quelques heures seulement après leur émission, sous peine de ne servir à rien. Leur vie extrêmement réduite contraste radicalement avec l'exceptionnelle résistance de leur paroi externe, l'exine, constituée de sporopollénine. Ce polymère organique, presque indestructible, permet aux grains de pollen d'être très facilement fossilisés, et de faire face de manière spectaculaire aux outrages du temps.

Encore plus remarquable, il est possible d'identifier une plante rien qu'en observant les caractéristiques morphologiques de ses grains de pollen. Selon les espèces, ces derniers varient effectivement non seulement en taille (entre 5 à 200 microns) et en forme (sphérique, ovoïde, triangulaire, etc.), mais l'exine présente également une stratification spécifique, ainsi que des ornementations souvent aussi remarquables qu'uniques. La structure, la disposition, le nombre des zones amincies de l'exine par où peut sortir le tube pollinique (pores et/ou sillons) ajoutent encore aux critères utilisables pour reconnaître une espèce.

La palynologie, la science de l'étude des grains de pollen (ainsi que des spores) permet donc de dater des formations rocheuses avec précision, d'étudier les climats anciens, et de remonter aux associations végétales du passé.