Pendant des décennies, les scientifiques intéressés par l’évolution des plantes ont débattu pour savoir lequel était le premier :les grains de pollen à deux ou à trois cellules. Des chercheurs de l’Université d’Osaka ont montré que le pollen bicellulaire a évolué il y a environ 149 millions d’années, soit environ cinq millions d’années avant la première apparition du pollen tricellulaire. Cette découverte pourrait éclairer la façon dont les plantes ont évolué à partir d’espèces porteuses de spores et se sont diversifiées pour donner les plantes à fleurs que nous voyons aujourd’hui.

Les grains de pollen sont des gamétophytes mâles (les cellules sexuelles mâles) des plantes à graines. Lorsque les grains de pollen atterrissent sur le stigmate femelle, ils forment un tube pollinique qui délivre les spermatozoïdes pour la fécondation des ovules.

Dans la plupart des plantes à fleurs, les grains de pollen sont tricellulaires, constitués de deux spermatozoïdes et d'une cellule végétative. La cellule végétative est responsable de la croissance du tube pollinique. En revanche, les gymnospermes, ou plantes à graines non fleuries (par exemple, les pins et les cycas), portent des grains de pollen qui sont généralement multicellulaires et souvent dispersés par le vent.

Depuis de nombreuses années, la question de savoir quand le pollen tricellulaire typique de la plupart des angiospermes (plantes à fleurs) est apparue dans les archives fossiles a été un sujet de débat et comment cela est lié à l'évolution de la double fécondation. Jusqu’à présent, les plus anciennes preuves fossiles de pollen tricellulaire sans équivoque remontaient à la période jurassique, il y a environ 144 millions d’années. Mais le lien entre cela et l’évolution de la double fécondation reste obscur, car les fossiles les plus anciens de graines d’angiospermes ne sont que légèrement plus jeunes, âgés d’environ 140 millions d’années.

L'équipe dirigée par le Dr Ken'ichi Nishida, professeur à la Graduate School of Science de l'Université de la ville d'Osaka, a étudié les grains de pollen fossiles d'Asie de l'Est et d'Australie. Le plus ancien grain de pollen bicellulaire fossile découvert par les chercheurs date du Jurassique supérieur (il y a environ 149 millions d’années). D’après cette découverte, le pollen bicellulaire serait probablement apparu il y a au moins 149 millions d’années. "Cela signifie que l'évolution du pollen bicellulaire a précédé celle du pollen tricellulaire d'environ cinq millions d'années", explique le professeur Nishida. "De là, nous pouvons déduire que l'ancêtre des plantes à fleurs a d'abord produit du pollen bicellulaire."

Les chercheurs suggèrent que l’évolution du pollen avec un nombre réduit de cellules pourrait avoir été un facteur clé dans la diversification et le succès écologique des plantes à fleurs. "Réduire le nombre de cellules aurait accéléré le développement du pollen, permettant aux plantes de se reproduire plus rapidement", explique le Dr Nishida. "À son tour, cette accélération du cycle de vie est considérée comme une innovation clé pour la diversification écologique et le succès ultérieurs des angiospermes."