Орля́к обыкнове́нный ( лат. Pterídium aquilínum ) — многолетний травянистый папоротник ; вид рода Орляк семейства Деннштедтиевые ( Dennstaedtiaceae ), по загнутому краю листочка и по продольному крытому ряду спорангиев легко отличимый от других папоротников. Произрастает в умеренных и субтропических регионах обоих полушарий. Первоначально родом из Евразии и Северной Америки, чрезвычайная легкость его спор привела к тому, что он достиг космополитического распространения. Один из самых распространённых и крупных папоротников в России и сопредельных странах.

Молодые побеги орляка используются как овощ- дикорос в восточной и сибирской кухне .

Название

Своё название этот папоротник получил от того, что сосудистые пучки в корневище расположены таким образом, что на поперечном разрезе напоминают некоторое подобие государственного орла (отсюда название у немцев — нем. Adlerwurz или Adlerfarn , аналогичное у французов — фр. fougère imperiale , у поляков — польск. Orlica pospolita ).

В английском языке обиходное название Pteridium aquilinum — bracken по названию рода. Это слово имеет древнескандинавское происхождение и связано со шведским bräken и датским bregne , оба означают «папоротник». В прошлом род Орляк ( Pteridium ) считался монотипным , имеющим только один вид Pteridium aquilinum , но в последнее время наблюдается тенденция разделить его примерно на десять видов.

В 19 веке в России орляк имел следующие обиходные названия : абага, волчьи зубы, лапушка боровая, крыло орлиное, женский папоротник, папороть, холостая папороть, орлышник, орличник, папорот, водяной папоротник, еланный папоротник, дикий рябинник, синяя рябинка, гумбра, гвимбра.

Ботаническое описание

Папоротник орляк может достигать в высоту 150 см и выше, но в основном размеры колеблются от 30 до 100 см.

Его корневая система мощная, сильно разветвлённая, состоящая из чёрных горизонтальных и вертикальных глубоко расположенных подземных корневищ .

Черешки, высотой 30 растут из ползучих побегов

Вайи дважды-трижды перистые , со своеобразным запахом, плотные и жёсткие, на длинных мясистых черешках , в очертании — треугольные. Листочки продолговатые, ланцетовидные , на конце тупые, при основании иногда лопастные или перисто-надрезанные. Нижняя пара перьев у своего основания имеет нектарники , выделяющие сладкую жидкость, которая привлекает муравьёв . Край сегментов листьев завёрнут.

• 
  Ботаническая иллюстрация из книги К. А. М. Линдмана Bilder ur Nordens Flora , 1917—1926
• 
  Корневище
• 
  Амфикрибральный проводящий пучок ( флоэма , окружающая ксилему) корневища папоротника-орляка
• 
  Молодой побег до распускания вайи
• 
  Распускающиеся вайи
• 
  Перистое оперение большой ветви папоротника-орляка
• 
  Растения в осенней окраске

Сорусы расположены по прикрывающему их краю листовой пластинки; лежат на сосудистом тяже, соединяющем концы жилок (этим орляк схож с родом ( ) семейства Птерисовые ( Pteridaceae ), также имеющим слитный сорус, защищённый отогнутым краем листа). С внутренней стороны этого тяжа прикреплено слабо развитое внутреннее покрывальце , имеющее вид непрерывной или разорванной плёнки, иногда же оно представлено немногочисленными волосками. Спорангии развиваются не ежегодно. Споры шаровидно-тетраэдрические, созревают в июле — августе.

Хромосомное число 2n = 104 .

Распространение

Произрастает в Европе, Восточной Азии и Северной Америке , но в настоящее время имеет почти космополитическое распространение — встречается повсеместно по земному шару, кроме арктических районов, степей и пустынь .

В Америке он встречается на всей континентальной части США и в канадских провинциях Онтарио, Квебек и Ньюфаундленд. Северная граница его ареала простирается до южной Аляски, а южная достигает северных частей Мексики, а также Больших Антильских островов в Карибском море . Сорняк на кислых горных пастбищах северо-западной Европы .

В России он растёт в европейской части , Сибири и на Дальнем Востоке , а также на Урале .

Место обитания — светлые леса : как хвойные (обычен на песчаной почве в сосновых лесах), так и лиственные (особенно березняки), лесные опушки , открытые возвышенные места, пастбища, заросли кустарников . Предпочитает лёгкие и бедные почвы , иногда встречается на известняках , но предпочитает кислые почвы . В горах достигает средне- или (реже) верхнегорного пояса .

Адаптирующиеся растение, папоротник-орляк легко заселяет нарушенные территории. Он может даже быть агрессивным в странах, где он является аборигенным видом , например, в Англии, где он вторгается в верещатники из вереска обыкновенного ( Calluna vulgaris ( L. ) Hill ), произрастающего на болотах Северного Йоркшира . В Ирландии папоротник-орляк встречается в открытых лесах и на песчаных пастбищах .

Охранный статус

Растение указано в Красных книгах республик Коми и , Мурманской и Ростовской областей Российской Федерации, Донецкой области Украины, Республики Молдовы

Экология

Чувствительный к морозу корневищный геофит , ползучее растение и самый крупный местный папоротник. Образует АМ-микоризу — особую форму симбиоза с грибом, контактирующим с тонкой корневой системой растения. Иногда образует сплошные заросли на значительной площади, нередко доминирует в травяном покрове. В естественных местообитаниях орляк редко становится агрессивно расселяющимся растением, но деятельность человека способствует превращению его в один из самых распространённых папоротников.

Густые насаждения папоротника-орляка становятся проблематичными для лесного хозяйства , поскольку они обладают «затеняющим» эффектом, а именно делают невозможным практически любое естественное возобновление деревьев под его пологом и могут быстро затемнить всходы деревьев, посаженные на окультуренных лесных площадях. На неиспользуемых сельскохозяйственных землях папоротник-орляк иногда может также широко распространяться и препятствовать возобновлению использования. Поэтому при необходимости против папоротника применяют гербициды с глифосатом . Механический или биологический контроль показывает меньший успех .

Половое размножение

При половом размножении спора первоначально производит не новый папоротник, а листовидный зеленый предзародыш с простым ( гаплоидным ) набором хромосом — заростком . Затем проталлий образует настоящие зародышевые клетки. Если вода присутствует в качестве среды, в которой могут двигаться зрелые зародышевые клетки, происходит оплодотворение. Оплодотворенная яйцеклетка заростка снова создает новое диплоидное растение папоротника с полным набором хромосом.

Вегетативное размножение

Глубоко залегающие корневища и способность к бурному вегетативному размножению позволяют орляку осваивать вырубки и гари , заброшенные поля , плантации и пастбища . В Финляндии были найдены корневища длиной до 60 м, возраст которых оценивается в 1500 лет . В некоторых странах на сенокосах он считается трудноискоренимым сорняком , требующим специальных мер борьбы.

Химический состав

Всё растение содержит органические кислоты ( фумаровую , янтарную ), каротиноиды (в том числе каротин и лютеин ), сесквитерпеноиды , стероиды , , фенолкарбоновые кислоты , (в том числе лигнин ), дубильные вещества , флавоноиды (в том числе , рутин ). В корневищах найдены углеводы и родственные им соединения ( галактоза , ксилоза , фукоза , арабиноза ), ароматические соединения , липиды . В надземной части обнаружены тритерпеноиды , в листьях (вайях) — коричная , бензойная , , кофейная , феруловая , протокатеховая , ванилиновая кислоты . Содержит канцероген птаквилозид и фермент тиаминазу (разрушает тиамин — витамин B1).

Биологически активные вещества папоротника представлены витаминами A , С, PP , B-каротином . Установлено, что преобладающими в составе папоротника по содержанию компонентами являются бензальдегид , который накапливается до 44 % и гексаналь — до 23 % от общего количества веществ .

Токсичность и канцерогенность

Орляк содержит фермент тиаминазу , разрушающий витамин В1, а щелок содержит примерно 0,05–0,06% , который является канцерогеном . Известно, что птакилозид вызывает геморрагические заболевания у жвачных животных, опухоли и гематологические проблемы у нежвачных животных, а также коррелирует с раком пищевода и желудка у людей .

Высокий уровень заболеваемости раком желудка наблюдается в Японии и Северном Уэльсе, где молодые стебли используются в качестве овощей, но неизвестно, играет ли папоротник-орляк какую-либо роль или рак может быть связан с другой причиной . Считается, что потребление молока, загрязненного птакилозидом, способствует развитию рака желудка у людей в андских штатах Венесуэлы . Споры также считаются канцерогенами , поэтому пыльца орляка может загрязнять этим канцерогеном воздух и питьевую воду в местах произрастания орляка . Потребление воды и мяса, зараженным птакилозидом, также может быть опасным .

У домашнего скота, такого как коровы, лошади и овцы могут наблюдаться симптомы отравления, если они употребляют папоротник орляк, а также у людей, если они употребляют его в сыром виде. В 1940-х годах сообщалось, что хроническая гематурия у крупного рогатого скота возникала на фермах, рядом с которыми произрастало большое количество папоротника-орляка, а в 1960-х годах проводились опыты по скармливанию крупному рогатому скоту папоротника-орляка , что вызывало острую интоксикацию, что приводило к нарушениям костного мозга, снижению уровня лейкоцитов и тромбоцитов, кровотечениям и хронической гематурия. В мочевом пузыре коров были обнаружены опухоли . Это послужило толчком к исследованию канцерогенеза папоротника-орляка. Для профилактики эффективным является удаление папоротника-орляка с пастбищ.

Для употребления в пищу проводят детоксикацию, которая сводится к удалению щёлока — традиционные методы приготовления включают отвариванием в кипящей воде (иногда с добавлением щелочи в виде древесной золы или пищевой соды) и засолку . При этом птакилозид растворим в воде, и его содержание снижается при замачивании папоротника в прохладной воде . Корейские и японские повара традиционно замачивают побеги в воде c золой, чтобы вывести токсины из растения перед едой . Птакилозид также разлагается при комнатной температуре, что объясняет, почему исследования на крысах проводились с токсином, хранившимся при −20 °C . При температуре кипения канцероген практически полностью денатурирует . Соль и пищевая сода также способствуют разрушению химического вещества .

Приведённые меры значительно уменьшают количество опасных веществ, но не убирает их полностью , поэтому существует мнение, что лучше избегать употребления в пищу чрезвычайно больших количеств папоротника , с другой стороны опасения с точки зрения канцерогенности может вызвать только регулярное употребление папоротника в больших количествах.

Было высказано предположение, что добавки селена могут предотвратить, а также обратить вспять иммунотоксические эффекты, вызванные птакилозидом из Pteridium aquilinum .

Таксономия

Традиционно Pteridium aquilinum считали единственным видом монотипного рода Орляк ( Pteridium ); однако ботаники разделили и признали до 11 видов этого рода. Вид был отнесен к роду Pteridium немецким ботаником Фридрихом Адальбертом Максимилианом Куном в 1879 году . Генетический анализ Pteridium из 100 различных мест по всему миру выявил два различных вида, и, несмотря на общее название «орляк» вторым видом является . Хотя южный P. esculentum демонстрирует небольшое генетическое разнообразие среди физически изолированных мест, P. aquilinum имеет отдельные группы в континентальном масштабе. Однако доказательства дальнего потока генов были обнаружены в образцах, взятых с Гавайев, которые представляли элементы как североамериканского, так и азиатского подвида P. aquilinum .

Этимология

Орляк обыкновенный был впервые описан как Pteris aquilina шведским ботаником Карлом Линнеем во втором томе его книги Species Plantarum в 1753 году. Происхождение видового эпитета происходит от латинского aquila — «орел». В переиздании Flora Suecica в 1755 году Линней объясняет, что это название относится к изображению орла, видимому в поперечном разрезе корня . Несмотря на это, было высказано мнение, что название связано с формой зрелых вай, напоминающих орлиное крыло . Однако средневековые ученые, в том числе Эразм , считали, что рисунок волокон на поперечном срезе ножки напоминает двуглавого орла или дуб .

Ботаническая цитата

Pteridium aquilinum ( L. ) Kuhn , 1879, (исп.) ( .

Синонимы

По данным GBIF на январь 2024 года в синонимику вида входят 17 синонимов :

1. = Filix aquilina ( L. ) Farw. (1931)
2. = Filix foemina subsp. aquilina ( L. ) Farw.
3. = Filix foemina var. pseudocaudata ( Clute ) Farw.
4. = Paesia aquilina ( L. ) T.Moore
5. = Pteridium aquilinum subsp. capense Allen
6. = Pteridium aquilinum subsp. typicum (1941)
7. = Pteridium aquilinum var. lanuginosum (1887)
8. = Pteridium ceheginense (1912)
9. = Pteridium heredii ( Clemente ex )
10. = Pteridium pinetorum subsp. sajanense C.N.Page & (2012)
11. = Pteris aquilina Michx.
12. = Pteris aquilina f. glabrior (1901)
13. = Pteris aquilina var. languinosa Bong. (1832)
14. ≡ Pteris aquilina var. pubescens Spreng.
15. = Pteris aquilina var. pubescens Spreng. ex Liebm.
16. = Pteris aquilina var. umbrosum Luerss.
17. = Pteris aquilina var. vera T.Moore (1848)

При этом множество синонимов относятся к дочерним таксонам.

Разновидности и подвиды

По состоянию на 2024 год, по данным GBIF , признаны 12 подвидов и одна разновидность:

1. Pteridium aquilinum subsp. aquilinum Kuhn. (1879) — «северный» подвид, наиболее распространенный и агрессивный подвид; обычен на большей части Британии, в Атлантической, Центральной и Южной Европе; в России — на Северном Кавказе .

2. Pteridium aquilinum subsp. brownseyi ( Fraser-Jenk. )

3. Pteridium aquilinum subsp. capense (Thunb.) C.Chr. (1906)

4. Pteridium aquilinum subsp. centrali-africanum Hieron. (1879)

5. Pteridium aquilinum subsp. decompositum (Gaudich.) Lamoureux ex J.A.Thomson. (2004)

6. Pteridium aquilinum subsp. feei (W.Schaffn. ex Fée) J.A.Thomson, Mickel & Mehltr. (2008)

7. Pteridium aquilinum subsp. japonicum (Nakai) Á.Löve & D.Löve (1977)

8. Pteridium aquilinum subsp. latiusculum ( Desv. ) Hultén (1941) — Китай , Япония , Тайвань , север Европы , почти повсюду в Канаде и США , север Мексики ) — концевые членики перышек в 2-4 раза длиннее ширины; Края сегментов и абаксиальная поверхность средней жилки и ребер лопасти мохнатые .

9. Pteridium aquilinum subsp. pinetorum (C.N.Page & R.R.Mill) J.A.Thomson (2004)

10. Pteridium aquilinum subsp. pseudocaudatum (Clute) Hultén (1941)

11. Pteridium aquilinum subsp. pubescens (Underw.) J.A.Thomson, Mickel & Mehltr. (2008)

12. Pteridium aquilinum subsp. wightianum (Wall. ex J.Agardh) W.C.Shieh (1973)

13. Pteridium aquilinum var. esculenta (G.Forst.) Hieron., 1896

Хозяйственное значение и применение

В кулинарии

В Китае , Корее , Японии и России , некоторых странах Южной Африки , на островах Полинезии молодые ещё не развернувшиеся листья и побеги орляка ( рахисы папоротника ), называемые «улитками», используют в пищу как овощ наподобие спаржи или маслин в европейских странах или, предварительно вымочив в солёной воде, жарят; употребляют также для салатов, начинок, приправ; впрок заготовляют в солёном и маринованном виде. В Красноярском , Приморском и Камчатском краях осуществляется сбор для экспорта в Японию и Китай в сыром и переработанном виде. На российском Дальнем Востоке производят консервы «Папоротник жареный в масле». Урожайность молодых листьев (Приморский и Хабаровский края ) — 100—950 кг/га, зрелых — 900—8500 кг/га, в зависимости от густоты зарослей .

В Японии и Китае сухие корневища являются источником крахмала . Японские сладости « вараби-моти » ( яп. 蕨餅 , пирожки с начинкой) готовятся из папоротникового крахмала .

С орляком готовят корейские оладьи чон .

Сухие измельчённые корневища пригодны для выпечки хлеба, печёные — в пищу .

Маори Новой Зеландии , аборигены Канарских островов , индейцы Северной Америки приготовляли из высушенных и измельчённых корневищ орляка суррогат хлеба или употребляли их в пищу в сыром виде (на Канарах такой хлеб называется исп. helecho , «папоротник»). В голодные годы хлеб из орляка пекли и в некоторых европейских странах.

Хозяйственное применение

Корневища содержат до 46 % крахмала , используются для приготовления клея , в пивоварении ; поедаются кабанами и свиньями (для другого скота в сене и силосе ядовиты). Листья поедают козы .

Используется для изготовления репеллента для клопов, мух, тараканов, пауков .

Листья используются крестьянами против гниения : в них завёртывают снедь , плоды и овощи ; их подстилают скоту в хлевах (считается, что это улучшает навоз ). В ветеринарии листья (в составе корма) применяют при эпидемических заболеваниях кур .

В Англии в Средние века листьями орляка крыли крыши домов. Орляк использовался и на топливо, на удобрение .

В золе корневищ и листьев содержится поташ ( карбонат калия ), который применяется в производстве тугоплавкого стекла и зелёного мыла . Моющие и отбеливающие свойства поташа были известны даже до появления мыла. Шарики золы летом заготавливали впрок и использовали для получения щёлока для стирки в течение всего года. Эта практика в некоторых районах Британских островов продолжалась вплоть до XIX века.

Корневища окрашивают шерсть (по протраве) в чёрный и различные тона жёлтого цвета. Листья дают оливковую и зелёную краску различных оттенков для шёлка .

Индейцы Северной Америки использовали корневища для плетения рогож , сетей и как отделочный материал, листья — для изготовления зонтиков и как кровельный материал .

Черешки листьев можно использовать для плетения грубой тары .

Листья пригодны как дубитель .

В народной медицине

В китайской медицине применяют как диуретическое , жаропонижающее, при инфекционном гепатите .

В индийской медицине отвар используют при инфильтрате селезёнки .

Настой корневищ в 19 веке употреблялся в народной медицине как противоглистное средство (сведения об антигельминтных свойствах противоречивы), для лечения поноса и рахита у детей; отвар — как противокашлевое, слабительное, тонизирующее, ранозаживляющее («от коросты и шелудей» ); отвар (внутрь), настойка (местно) — при ревматизме . Водный и спиртовой экстракты проявляют бактериостатическую активность. Отвар корневища применяют при болезнях органов дыхания, как анальгезирующее при гастралгии , миалгии , головной боли, вяжущее при диарее , при инфильтрате селезёнки ; отвар, мазь (местно) — при экземе , абсцессах ; в Калифорнии у индейцев — при алопеции . В народной медицине отвар листьев используют при ревматизме, при диатезе у детей . Анненков отмечал, что в некоторых местах листьями набивали «тюфяки для золотушиыхъ дѣтей» —то есть лечили различные заболевания у детей, проявляющиеся на коже.

В монгольской медицине листья применяют как ранозаживляющее, отвар — противолихорадочное .

Выращивание

Как декоративное растение орляк обыкновенный можно использовать в садах и парках . В пищевых целях орляк культивируется с 1960-х годов в городах Оме , Токио , префектуре Айти , префектуре Ибараки , в префектуре Ямагата и др .

Примечания

Литература

• Фомин А. В. // Флора СССР = Flora URSS : в 30 т. / гл. ред. В. Л. Комаров . — Л. : Изд-во АН СССР , 1934. — Т. 1 / ред. тома М. М. Ильин . — С. 83. — 302, XVI с. — 5000 экз.
• // / сост. Н. И. Анненков . — СПб. : Тип. Имп. АН , 1878. — XXI + 645 с.
• // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907. Проверено 8 октября 2009 г.
• Орляк — статья из Большой советской энциклопедии . Проверено 8 октября 2009 г.
• Губанов И. А . 19. Pteridium aquilinum (L.) Kuhn ex Decken — Орляк обыкновенный // Иллюстрированный определитель растений Средней России : в 3 т. / И. А. Губанов , К. В. Киселёва , В. С. Новиков , В. Н. Тихомиров . — М. : Товарищество науч. изд. КМК : Ин-т технол. исслед., 2002. — Т. 1 : Папоротники, хвощи, плауны, голосеменные, покрытосеменные (однодольные). — С. 93. — 527 с. — 5000 экз. — ISBN 5-87317-091-6 .
• Гуреева И. И., Page C. N., Романова С. Б., Улько Д. О. (рус.) // Проблемы изучения растительного покрова Сибири: Материалы V Международной научной конференции, посвященной 130-летию Гербария им. П.Н. Крылова и 135-летию Сибирского ботанического сада Томского государственного университета (Томск, 20-22 октября 2015 г.). — Томск : Издательский дом Томского государственного университета, 2015. – 362 с. : сборник. — Томск: Издательский дом Томского государственного университета, 2015. — С. 64–66 . — ISBN 978-5-94621-503-9 .

Ссылки