Polenul este esențial pentru reproducerea sexuată a plantelor cu flori și a celor care produc conuri, iar fiecare grăuncior de polen conține gameții masculini necesari pentru fertilizare. Domeniul științific care se ocupă cu studierea polenului, inclusiv a celui fosilizat, poartă denumirea de polenologie.
Partea masculină (bărbătească) a unei plante cu flori este stamina. Această este alcătuită dintr-o anteră situată în vârful unui filament. (Structura mai detaliată a florii poate fi studiată aici.) De obicei, antera conține patru saci cu polen, care sunt responsabili pentru producerea grăuncioarelor de polen.
Fiecare grăuncior de polen este o celulă cu doi gameți masculini. După maturizare, antera se deschide, iar polenul este eliberat. Ambii gameți masculini sunt implicați în fertilizare, în urma căreia rezultă zigotul și endospermul. Acest proces de dublă fertilizare este unic la plantele cu flori.
Un grăuncior de polen este alcătuit dintr-un perete exterior dur, în structura căruia intră predominant un compus denumit sporopolenină. Una dintre trăsăturile remarcabile ale acestei substanțe este stabilitatea sa, care le permite grăuncioarelor de polen să reziste în condiții aspre de mediu și chiar în rocile sedimentare vechi de milioane de ani. Peretele exterior este adesea decorat cu diferite structuri și poate prezenta mici deschizături similare porilor.
Un grăuncior de polen poate avea, de asemenea, un perete interior, alcătuit predominant din celuloză și cu o structură similară cu cea a peretelui celular de la celelalte celule vegetale.
Grăuncioarele de polen prezintă a diversitate considerabilă în ceea ce privește dimensiunile și formele. Dimensiunile lor se măsoară în micrometri sau microni (1 milimetru = 1.000 micrometri) și variază de la 6 microni până la impresionanta mărime de 100 microni întâlnită la mesteacăn. Majoritatea granulelor de polen au 10-70 micrometri în diametru.
În ceea ce privește, forma, majoritatea grăuncioarelor de polen sunt sferice, ovale, triunghiulare sau discoidale, cu numeroase variații ale acestor forme geometrice.
Polenizarea
Transportul polenului de la stamină la stigmatul florii poartă denumirea de polenizare. Autopolenizarea are loc atunci când grăuncioarele de polen ajung de pe anterele pe stigmatul aceleiași flori sau pe florile adiacente ale aceleiași plante. Polenizarea încrucișată are loc atunci când grăuncioarele de polen ajung de pe anterele unei plante pe stigmatul altei plante din aceeași specie.
Plantele cu flori (angiospermele) și gimnospermele se bazează pe factori externi (sau vectori) pentru dispersarea polenului. Astfel de vectori sunt vântul, organismele polenizatoare (cum sunt insectele) și apa. În general, structura florii și grăuncioarele de polen sunt adaptate la tipul de vector de polenizare.
Polenizarea cu ajutorul vântului este des întâlnită la ierburi. Polenul ierburilor este ușor, uscat și este eliberat în cantități mari. Grăuncioarele de polen sunt adesea modificate structural pentru facilitarea transportului prin intermediul aerului.
Polenizarea cu ajutorul organismelor vii este ceva mai complexă și implică o asociere îndelungată între plantă și vectorul polenizării. Insectele sunt cei mai obișnuiți polenizatori ai plantelor, dar lor li se mai adaugă unele mamifere, păsări și chiar reptile.
Polenul și alergiile
Polenul produs de plante este adesea asociat cu febra fânului sau rinita alergică sezonieră, afecțiune în care joacă rolul de alergen, adică substanță care produce o reacție alergică. La persoanele afectate, sistemul imunitar vede alergenul ca pe o substanță potențial nocivă și inițiază un răspuns defensiv prin eliberarea de histamine și de alte substanțe chimice.
Histaminele sunt cele care produc cele mai multe simptome ale febrei fânului, așa cum sunt iritarea ochilor, congestionarea sinusurilor, scurgerile nazale și mâncărimile localizate.