vignette|upright=1.5|La reproduction est dite « entomophile » quand la pollinisation est faite par un insecte (ici un bourdon). vignette|upright=1.5|Tubes polliniques en croissance, ici à partir de grains de pollen de lys (ou lis).Chez quelques espèces, la croissance des tubes polliniques est dopée quand le taux d'UV augmente (par exemple chez des poacées)Wang Y, Zhang N, Qiang W, Xiong Z & Du G (2006). Effects of reduced, ambient, and enhanced UV-B radiation on pollen germination and pollen tube growth of six alpine meadow annual species. Environ Exp Bot 57: 296-302 (résumé)., mais chez la plupart des taxons elle est inhibée, de même que les capacités fécondantes du pollen. Le trou de la couche d'ozone pourrait donc modifier la composition floristique des zones les plus exposées aux UVHuyuan Feng, Lizhe An, Lingling Tan, Zongdong Hou, Xunling Wang (2000), Effect of enhanced ultraviolet-B radiation on pollen germination and tube growth of 19 taxa in vitro ; Environmental and Experimental Botany ; Vol.43, , fev 2000, Pages 45à 53 (résumé)., avec un effet cumulatif démontré. La température peut aussi interagir avec la germination du pollenJoseph N Wolukau, ShaoLing Zhang, GuoHua Xu, Dixin Chen (2004), The effect of temperature, polyamines and polyamine synthesis inhibitor on in vitro pollen germination and pollen tube growth of Prunus mume ; Scientia Horticulturae ; Vol.99, , 27 fev 2004, Pages 289 à 299 (résumé).
La pollinisation correspond, chez les plantes à fleurs, au transport du pollen des organes de reproduction mâle vers le (ou les) organes de reproduction femelles pour permettre la reproduction sexuée. La pollinisation est une étape préalable à la fécondation dans le cycle de vie de ces plantes.
Ce transport a lieu soit à l'intérieur des fleurs (autopollinisation), soit par pollinisation croisée appelée aussi allopollinisation (le pollen d'une fleur se dépose sur les stigmates d'une autre fleur de la même espèce). Dans ce dernier cas, les vecteurs de pollinisation peuvent être biotiques (zoogamie assurée par les oiseaux, insectes…) ou abiotiques (les agents de transport du pollen sont le vent , l'eau …).
Les plantes contribuent à l'alimentation des pollinisateurs en leur fournissant le pollen en excès ou nectar. Cette relation est un mutualisme. Il existe une relation plus ou moins étroite entre la plante et l'animal capable de la polliniser : le pollinisateur qui visite un grand nombre d'espèces ou de genre de fleurs est dit polytrope, celui qui se concentre sur un nombre limité de types floraux est dit oligotrope et celui qui visite une espèce ou un très petit nombre d'espèces voisines est dit monotrope. Plus précisément, un insecte qui récolte une seule espèce de pollen est dit monolectique, quelques espèces ou davantage oligolectique ou polylectique..
Dans la plupart des espèces de plantes à fleurs, la pollinisation suivie d'une fécondation est indispensable à la formation des graines et des fruits. Si la pollinisation n'a pas lieu, par exemple en raison d'insuffisance de pollinisateurs spécialisés, la production de fruits et de graines est gravement affectée. Cela peut poser d'importants problèmes en agriculture. La vanille est un exemple de plantes qui doit être pollinisé manuellement dans les cultures.
La pollinisation est un des services écosystémiques rendus par la biodiversité.
L'Anthropocène, caractérisé par un appauvrissement de la biodiversité, voit un déclin des pollinisateurs spécialistes en raison notamment de la fragmentation des habitats et de l'homogénéisation des écosystèmes., ce qui amène certains chercheurs à parler de « crise de la pollinisation »..
Historique vignette|Darwin montre le mouvement des pollinies de l'Orchis tacheté après leur fixation sur l'insecte pollinisateur. La biologie de la reproduction chez les fleurs a depuis toujours fasciné les naturalistes. : le premier à étudier scientifiquement les phénomènes de la pollinisation est le naturaliste Joseph Gottlieb Kölreuter qui observe la visite des fleurs du concombre et du glaïeul par les insectes. Publiant ses découvertes en 1761, il met en évidence le rôle des insectes pollinisateursJoseph Gottlieb Kölreuter, Vorläufige Nachricht von einigen, das Geschlecht der Pflanzen betreffenden Versuchen und Beobachtungen, Leipzig : In der Gleditschischen Handlung, 1761, p. 21.. Le botaniste Christian Konrad Sprengel est quant à lui le premier à en donner l'explication scientifique. Dans son ouvrage Le secret de la Nature découvert dans la forme et la fécondation des fleurs. (1793), il démontre les adaptations florales (couleurs, parfums, guide à nectar) qui attirent les insectes intervenant dans la fécondation croisée des fleurs (notion de syndrome de pollinisation). Ces résultats sont repris par Charles Darwin qui publie en 1862 De la fécondation des orchidées par les insectes et des bons résultats du croisement., Les effets de la fécondation croisée et de l'autofécondation dans le règne végétal. en 1876 et Le polymorphisme floral dans une même espèce. en 1877. Les travaux de Darwin sur la biologie de la reproduction ont été un point de départ crucial pour de nombreuses études sur les interactions plantes-pollinisateurs ainsi que sur les systèmes de reproduction (biologie), et restent encore au une référence capitale..
Processus vignette|Les plantes à fleurs et leurs insectes pollinisateurs ont une relation symbiotique voire parasitique comme ici avec cet orchis sureau, qui constituent de bons exemples de coévolutionChez cette fleur, le maintien de deux morphes de couleurs différentes (jaune pâle et violette) au sein des mêmes populations, permet de tromper les pollinisateurs. Les insectes visitent une des deux formes colorées et, déçus par l'absence de nectar (l'éperon floral fournit de l'eau et non ce liquide sucré), vont visiter l'autre forme colorée (comportement lié à leurs capacités d'apprentissage et de mémorisation), ce qui induit un polymorphisme sélectionné à fréquence dépendante. Cf Gigor, Macnair & Smithson, Negative frequency-dependent selection maintains a dramatic flower polymorphism in the rewardless orchid Dactylorhiza sambucina (L.) Soò, Proceedings of the National Academy of Science, 98 (11), 22 mai 2001, p. 6253-6255.. vignette|La pollinisation peut aussi être artificielle afin de créer des hybrides ayant des qualités spécifiques héritées des deux parents choisis par l'hybrideur.
Les plantes ont la capacité de coloniser l'espace à grande distance par reproduction sexuée mais aussi à courte distance par reproduction asexuée ou clonale. En raison de leur relative immobilitéIl existe cependant une certaine « mobilité végétative » par le développement latéral via des tiges modifiées (stolons ou rhizomes). D'après ., leur reproduction sexuée est dépendante d’un vecteur de pollen biotique ou d'un facteur abiotique transportant les gamètes mâles entre les individus. La reproduction de plus de 90 % des espèces mondiales des Angiospermes dépend des animaux pollinisateurs (zoogamie) et de près de 80 % par des insectes (entomogamie). Chez ces dernières, le degré de dépendance vis-à-vis des insectes mutualistes pour leur reproduction sexuée peut être très variable entre espèces ou entre populations d’une même espèce, allant du mutualisme obligatoire au mutualisme facultatif.. 70 % des Angiospermes sont hermaphrodites, ce qui devrait, en principe, conduire à l'autofécondation et donc entraîner l'homozygotie qui aboutit à une forte dépression endogamique. Toutefois, elles ont mis en place au cours de leur évolution différents systèmes responsables de l'auto-incompatibilité ou encore des mécanismes favorisant l'allogamie et permettant de n'utiliser l'autofécondation qu'en cas d'échec de la fécondation croisée. L'augmentation du succès reproducteur est ainsi assurée par cette reproduction mixte qui existe chez 42 % des espèces (20 % à 80 % des graines issues d'autofécondation)..
Lors de la pollinisation, le pollen est transporté de l'anthère au stigmate de la même fleur ou d'une autre fleur de la même espèce. Une fois sur le stigmate, le grain de pollen émet un tube pollinique qui traverse le style. Ce tube pollinique achemine les gamètes mâles jusqu'à l'ovule afin de le féconder. Il existe plusieurs stratégies utilisées par les fleurs pour attirer les pollinisateurs : la pollinisation mutualiste par récompense (nectar, pollen, fluide stigmatique, parties florales, thermogenèse permettant aux insectes de se nourrir, de se reproduire et de se réfugier la nuit dans des conditions de coût énergétique nettement moindre qu’à l’extérieur.), la pollinisation mutualiste par imbrication des cycles de reproduction (recherche d'un milieu de ponte ou d'un partenaire sexuel chez les insectes)., et la pollinisation par duperie (inflorescences imitant olfactivement et visuellement le site d’oviposition des insectes qui se font capturer dans un piège floral pour assurer le cycle de pollinisation)..
Le succès reproducteur des plantes est limité par un dépôt de pollen en trop faible quantité ou qualité. Les deux principales causes de cette limitation sont un manque de pollinisateurs et un manque de partenaires conspécifiques pour la reproduction..
Pollinisation par les animaux (la zoogamie) 90 % des plantes à fleurs sont pollinisées par des animaux, principalement des insectes, les espèces végétales ayant développé des organes floraux parfois extrêmement complexes afin d'attirer les pollinisateurs. Si de nombreuses plantes présentent des mécanismes de reproduction végétative, ceux-ci ne sont généralement pas suffisants pour assurer la pérennité de l’espèce dans le long terme. Il apparaît dès lors que le maintien des interactions existantes entre les plantes et leurs animaux pollinisateurs, soit crucial pour la conservation de nombreuses Angiospermes.
Entomogamie L'entomogamie, aussi appelée entomophilie, est la caractéristique d'une plante qui se fait polliniser par l'intermédiaire d'un insecte. Ce type de pollinisation est utilisé par 90 % des espèces d'angiospermes..
En explorant les fleurs à la recherche de nectar, les insectes (entre autres les abeilles, les papillons, les diptères ou certains coléoptères) se frottent aux étamines, récoltant involontairement des grains de pollen (jusqu'à ) qu’ils abandonneront par la suite dans une autre fleur. Chaque insecte est souvent spécialisé pour récolter le pollen d’une ou de quelques espèces en particulier, ainsi le pollen bénéficie souvent d’un transport ciblé jusqu'à une autre fleur de la même espèce.
Les fleurs entomophiles ont souvent des couleurs vives pour se faire mieux repérer des insectes pollinisateurs.
Les insectes tels que les abeilles ont une vision trichromatique. et sont sensibles au jaune, au bleu et à l'ultraviolet (mais pas au rouge, le coquelicot rouge leur paraissant noir). La vision dans l'ultraviolet leur permet de repérer des lignes qui convergent des pétales vers le cœur de la fleur et ainsi de mieux localiser les zones riches en nectar.
Ornithogamie vignette|fleurs de Feijoa sellowiana L'ornithogamie, aussi appelée ornithophilie, caractérise une pollinisation qui s'effectue par l'intermédiaire d'oiseaux.
Les oiseaux au long bec pointu tels que les oiseaux-mouches ou les souïmangas sont par exemple d’importants visiteurs des fleurs. Lorsque leur long bec effilé plonge au fond de la corolle afin d’y puiser le nectar, leur tête se frotte aux étamines, ce qui permet à du pollen d'adhérer à leurs plumes. Les fleurs ornithophiles sont souvent roses ou rouges (telles que celles du feijoa), car ce sont les couleurs que les oiseaux perçoivent le mieux. Les oiseaux visitent les plantes à fleurs depuis au moins 47 millions d'années : du pollen fossile a été retrouvé dans l'estomac d'oiseaux provenant du site fossilifère de Messel..
Chiroptérogamie