Орляк обыкновенный

Орля́к обыкнове́нный(лат.Pterídium aquilínum) —многолетнийтравянистыйпапоротник;видродаОрляксемействаДеннштедтиевые(Dennstaedtiaceae), по загнутому краю листочка и по продольному крытому рядуспорангиевлегко отличимый от других папоротников. Произрастает вумеренныхисубтропическихрегионах обоих полушарий. Первоначально он рос лишь вЕвразиииСеверной Америке, но чрезвычайная лёгкость егоспорпривела к тому, что орляк достигкосмополитическогораспространения. Это один из самых распространённых и крупных папоротников вРоссиии сопредельных странах.
Систематическое положение орляка обыкновенного внутри рода и дифференциация его дочернихтаксоновдо сих пор изучаетсяботаникамии подвергается пересмотрам, поэтому существует множествосинонимови систем инфравидовых таксонов.
Молодыепобегиорляка с древних времён используются как овощ-дикоросввосточнойи сибирской кухнях. Неприготовленный орляк и егопыльца, однако,токсичны, так как растение содержит токсичные вещества:ферменттиаминазу, который разрушаетвитамин B1, иптакилозид, который являетсяканцерогеном. По этой причине для пищевого применения сырьё орляка подвергают различной обработке — вымачиванию в растворах соли, соды, древесной золы и тепловой обработке.
Своё название этот папоротник получил от того, что сосудистые пучки вкорневищерасположены таким образом, что на поперечном разрезе напоминают некоторое подобиегосударственного орла(отсюда название у немцев —нем.AdlerwurzилиAdlerfarn,  аналогичное у французов —фр.fougère imperiale, у поляков —пол.Orlica pospolita).
В английском языкеобиходное названиеорляка «Pteridium aquilinum—bracken» дано по названию рода. Это слово имеетдревнескандинавскоепроисхождение и связано сошведскимbräkenидатскимbregne; оба они означают «папоротник». В прошлом родОрляк(Pteridium) считалсямонотипным, имеющим только один видPteridium aquilinum, но в последнее время в науке наблюдается склонность разделять его примерно на десять видов.
В IXX веке в России орляк имел следующиеобиходные 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.
В России папоротник орляк может достигать в высоту 150 см и выше, но в основном размеры колеблются от 30 до 100 см.
Егокорневая системамощная, сильно разветвлённая, состоящая из чёрных горизонтальных и вертикальных глубоко расположенных подземныхкорневищ.
Черешки, высотой 30 см, растут из ползучих побегов
Вайидважды-трижды перистые, со своеобразным запахом, плотные и жёсткие, на длинных мясистыхчерешках, в очертании — треугольные.Листочкипродолговатые,ланцетовидные, на конце — тупые, при основании — иногда лопастные или перисто-надрезанные. Нижняя пара перьев у своего основания имеетнектарники, выделяющие сладкую жидкость, которая привлекаетмуравьёв. Крайсегментовлистьев завёрнут.
Сорусырасположены по прикрывающему их краю листовой пластинки; лежат на сосудистом тяже, соединяющем концыжилок(этим орляк схож с родомптерис(pteris) семействаПтерисовые(Pteridaceae), также имеющим слитный сорус, защищённый отогнутым краем листа). С внутренней стороны этого тяжа прикреплено слабо развитое внутреннеепокрывальце, имеющее вид непрерывной или разорванной плёнки, иногда же оно представлено немногочисленными волосками.Спорангииразвиваются не ежегодно.Спорышаровидно-тетраэдрические, созревают в июле — августе.
Хромосомноечисло2n= 104.
Произрастает в Европе, Восточной Азии и Северной Америке, но в настоящее время имеет почтикосмополитическоераспространение— встречается повсеместно по земному шару, кромеарктическихрайонов,степейипустынь.
В Америке он встречается на всей континентальной части США и в канадских провинцияхОнтарио,КвебекиНьюфаундленд. Северная граница его ареала простирается до южнойАляски, а южная достигает северных частейМексики, а такжеБольших Антильских острововвКарибском море. Сорняк на кислых горных пастбищах северо-западной Европы.
ВРоссиион растёт вевропейской части,Сибирии наДальнем Востоке, а также наУрале. В Сибири северная граница ареала орляка проходит по 60 ° с. ш. доЗабайкалья, смещаясь здесь к югу примерно до 52 ° с. ш., на юге Сибири орляк доходит до государственной границы сКитаемиМонголией. В область распространения орляка на этой территории не входят аридные районы Средней и Восточной Сибири и болота Западной Сибири.
Место обитания — светлыелеса: каксветлохвойные(обычен на песчаной почве всосновыхлесах, вмелколиственно-сосновых лесах), так илиственные(особенно березняки), лесныеопушки, открытые возвышенные места, пастбища, заросликустарников. Довольно обилен и в травяном покрове разреженныхчерневых лесов—пихтово-кедровыхкрупнотравных, широкотравных и папоротниковых. Встречается в черневом итаёжномпоясах. Предпочитает лёгкие и бедные почвы, иногда встречается наизвестняках, 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 являетсяаборигенным видом— например, в Англии, где он вторгается вверещатникиизвереска обыкновенного(Calluna vulgaris(L.)Hill), произрастающего на болотах СеверногоЙоркшира. ВИрландиипапоротник-орляк встречается в открытых лесах и на песчаных пастбищах; вШотландии— в том числе и в горахШотландского нагорья.
Растение указано вКрасных книгахреспублик КомииСаха (Якутии),МурманскойиРостовскойобластей Российской Федерации,Донецкой областиУкраины,Республики Молдовы.
Орляк — чувствительный к морозу корневищныйгеофит,ползучее растениеи самый крупный местный папоротник. ОбразуетАМ-микоризу— особую формусимбиозас 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 длялесного хозяйства, поскольку они обладают «затеняющим» эффектом, а именно — делают невозможным почти 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 применяютгербицидысглифосатом. Механический или биологический контроль показывает меньший успех.
При половом размножении спора первоначально производит не новый папоротник, а листовидный зелёный зародыш с простым (гаплоидным) набором хромосом —заростком. Затемпроталлийобразует настоящие зародышевые клетки. Если вода присутствует в качестве среды, в которой могут двигаться зрелые зародышевые клетки, происходит оплодотворение. Оплодотвореннаяяйцеклетказаростка снова создает новое диплоидное растение папоротника с полным набором хромосом.
Глубоко залегающие корневища и способность к бурномувегетативному размножениюпозволяют орляку осваиватьвырубкиигари, заброшенныеполя,плантацииипастбища. В Финляндии были найдены корневища длиной до 60 м, возраст которых оценивается в 1500 лет. В некоторых странах насенокосахон считается трудноискоренимымсорняком, требующим специальных мер борьбы.
Всё растение содержиторганические кислоты(фумаровую,янтарную),каротиноиды(в том числекаротинилютеин),сесквитерпеноиды,стероиды,цианогенные соединения,фенолкарбоновые кислоты,фенольные соединения(в том числелигнин),дубильные вещества,флавоноиды(в том числеизокверцитрин,рутин). В корневищах найденыуглеводыи родственные им соединения (галактоза,ксилоза,фукоза,арабиноза),ароматические соединения,липиды. В надземной части обнаруженытритерпеноиды, в листьях (вайях) —коричная,бензойная,кумаровая,кофейная,феруловая,протокатеховая,ванилиновая кислоты. Содержитканцерогенптаквилозид иферменттиаминазу (разрушаеттиамин— витамин B1).
Биологически активные вещества папоротника представлены витаминамиA, С,PP,B-каротином. Установлено, что преобладающими в составе папоротника по содержанию компонентами являютсябензальдегид, который накапливается до 44 % игексаналь— до 23 % от общего количества веществ.
Орляк содержит ферменттиаминазу, разрушающий витамин В1, а щелок содержит примерно 0,05–0,06%птакилозида, который являетсяканцерогеном. 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 заболеваемостираком желудканаблюдается 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 хроническаягематурияу 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 включаютотвариваниемв кипящей воде (иногда с добавлением щелочи в виде древесной золы или пищевой соды) изасолку. 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 добавкиселенамогут предотвратить, а также обратить вспять иммунотоксические эффекты, вызванные птакилозидом изPteridium aquilinum.
Орляк обыкновенный был впервые описан какPteris aquilinaшведским ботаникомКарлом Линнеемво втором томе его книгиSpecies Plantarumв 1753 году. Латинское название родаптерис(pteris) относится к греческому названию папоротника (что также означает «перистый»). Происхождениевидового эпитетапроисходит от латинскогоaquila —«орёл». В переизданииFlora Suecicaв 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. Тем не менее средневековые учёные, в том числеЭразм Роттердамский, считали, что рисунок волокон на поперечном срезе ножки напоминает двуглавого орла илидуб.
Вид был отнесен к родуОрляк(Pteridium) немецким ботаникомФридрихом Адальбертом Максимилианом Куномв 1879 году.
ТрадиционноPteridium aquilinumсчитали единственным видоммонотипногородаОрляк(Pteridium), но позднее ботаники признали до 11 видов внутри рода. Одним из первых ревизию рода в мировом масштабе провелРолла Милтон Трайон мл.(1941), признав, что род представлен одним видом —Pteridium aquilinum(L.)Kuhnс двумя подвидами:subsp.typicum, распространенным в Северном полушарии, иsubsp.caudatum(Hook.) Tryon— в Южном.
Генетический анализ Pteridium из 100 различных мест по всему миру выявил два различных вида, и, несмотря на общее название «орляк» вторым видом являетсяPteridium esculentum. Хотя южныйP. esculentumдемонстрирует небольшое генетическое разнообразие среди физически изолированных мест,P. aquilinumимеет 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 подвидаP. aquilinum.
В советской и российской литературе в некоторых обработках рода для региональных флор имеются упоминания о формах и разновидностях и видах орляка. В 2000-х проводились специальные исследования орляка в Европейской России и на Кавказе, в результате чего установленполиморфизмрода на этой территории, который отражен в таксонах разных категорий — от самостоятельных видов с разновидностями до подвидов.
Pteridium aquilinum(L.)Kuhn, 1879,Botanik von Ost-Afrika3(3): 11.
По даннымGBIFна январь 2024 года всинонимикувида входят 17 синонимов:
При этом множество синонимов относятся к дочерним таксонам (см. дале).
Несмотря на большой интерес к этому роду и огромное число работ, посвящённых как таксономии, так и биологии орляка, ясного представления о егополиморфизме, статусе и ареалах отдельных таксонов до настоящего времени не существует.
По состоянию на 2024 год, по даннымGBIFпризнаны 12подвидови однаразновидность.
1.Pteridium aquilinumsubsp.aquilinumKuhn.(1879)— наиболее распространенный и агрессивный подвид; обычен на большей частиБритании, в Атлантической, Центральной и Южной Европе; в России — наСеверном Кавказе.2.Pteridium aquilinumsubsp.brownseyi(Fraser-Jenk.)3.Pteridium aquilinumsubsp.capense(Thunb.)C.Chr.(1906)— подвид, обитающий в Африке, растёт в основном в сезонно засушливом тропическомбиоме.
4.Pteridium aquilinumsubsp.centrali-africanumHieron.(1914)
5.Pteridium aquilinumsubsp.decompositum(Gaudich.)LamoureuxexJ.A.Thomson.(2004)— подвид, обитающий наГавайях.
6.Pteridium aquilinumsubsp.feei(W.Schaffn.exFée)J.A.Thomson,Mickel&Mehltr.(2008)
7.Pteridium aquilinumsubsp.japonicum(Nakai)Á.Löve&D.Löve(1977), родной ареал этого подвида — от Китая доИндокитая.
8.Pteridium aquilinumsubsp.latiusculum(Desv.)Hultén(1941)—Китай,Япония,Тайвань, северЕвропы, почти повсюду вКанадеиСША, северМексики; концевые членики перышек в 2–4 раза длиннее ширины; края сегментов и абаксиальная поверхность средней жилки и рёбер лопасти —мохнатые.
9.Pteridium aquilinumsubsp.pinetorum(C.N.Page&R.R.Mill)J.A.Thomson(2004)— восточнsq ghtlcnfdbntkm вида, представленнsq на территорииСибири.
10.Pteridium aquilinumsubsp.pseudocaudatum(Clute)Hultén(1941)? конечные сегменты пёрышек — примерно в 6–15 раз длиннее ширины; rрая сегментов и абаксиальная поверхность средней жилки и ребёр лопасти — от редковолосистых до голых.
11.Pteridium aquilinumsubsp.pubescens(Underw.)J.A.Thomson,Mickel&Mehltr.(2008)(орляк обыкновенный опушённый), пёрышки расположены под углом почти 90° к центральной оси; внешнийиндузий(тонкий перепончатый покров, особенно щиток, закрывающийсорусна листьях папоротника) — волосистый по краю и часто на поверхности; волоски на абаксиальной поверхности лопаток — обильные, рыхлые, раскидистые.
12.Pteridium aquilinumsubsp.wightianum(Wall.exJ.Agardh)W.C.Shieh(1973)
13.Pteridium aquilinumvar.esculenta(G.Forst.)Hieron.(1896)— разновидность, произрастающая во влажном тропическом биомеАвстралии,Новой Зеландиии Южной Америки;POWOвыделяет её в отдельный вид.
ВКрасноярском,ПриморскомиКамчатском краяхосуществляется сбор дляэкспортавЯпониюиКитайв сыром и переработанном виде. Урожайность молодых листьев (Приморский иХабаровский края) — 100–950 кг/га, зрелых — 900–8500 кг/га, в зависимости от густоты зарослей. Сбор производят на границе весны и лета.
Несмотря на установленную токсичность, глобальное распространениеP. aquilinum— это пятый по распространенности вид сорного растения в мире — означает, что он имеет долгую историю потребления во многих частях мира. Токсичность и широкое распространение привели к изменению культурного отношения к потреблению растения. В Соединённом Королевстве, гдеP. aquilinumчрезвычайно успешен, корневище употребляли в пищу во время и после Первой мировой войны. Однако теперьКоролевское садоводческое обществокатегорически не рекомендует его употреблять из-за токсичности.
Папоротник-орляк — широко употребляемый в пищу овощ вКорее,Японии, наДальнем ВостокеРоссии, в некоторых частяхКитая, где исторически он был одним из наиболее важных потребляемыхдикорастущиховощей. Население этих стран, где традиционно потребляется папоротник-орляк, смогло получить доступ к нему в новых местах после иммиграции благодаря повсеместному распространениюP. aquilinum. В этих регионах, а также в некоторых странахЮжной Африки, на островахПолинезиимолодые, ещё не развернувшиеся вайи ипобегиорляка (рахисы папоротника), называемые «улитками», используют в пищу как овощ(наподобиеспаржиилимаслинв европейских странах) или, предварительно вымочив в солёной воде, жарят; употребляют также для салатов, начинок, приправ; впрок заготовляют в солёном имаринованномвиде.
На российскомДальнем Востокепроизводят консервы «Папоротник жареный в масле».
ВКореепапоротник-орляк известен какгосари. Его замачивают, пропаривают и жарят, и его часто едят как гарнир (намуль). Это также классический ингредиент пибимпаба. С орляком готовят корейские оладьичон.
ВЯпониипапоротник-орляк известен как вараби (蕨, ワラビ), а желеобразныйкрахмал, приготовленный из его корневищ, является ключевым ингредиентом охлажденногодесерта«вараби-моти» (яп.蕨餅, пирожки с начинкой). Молодые побеги папоротника как разновидностьсансай(горных овощей) готовят на пару, варят или готовят в супах. Побеги также консервируют в соли, саке или мисо.
Сухие измельчённые корневища пригодны для выпечки хлеба, печёные — в пищу. НаКанарских островахкорневище исторически использовалось для приготовления каши под названиемгофио.
МаориНовой Зеландии,аборигеныКанарских островов,индейцыСеверной Америкиприготовляли из высушенных и измельчённых корневищ орлякасуррогатхлеба или употребляли их в пищу в сыром виде (наКанарахтакой хлеб называетсяисп.helecho, «папоротник»). В голодные годы хлеб из орляка пекли и в некоторых европейских странах.
Побеги папоротника использовались для производства пива в Сибири и у коренных народов Северной Америки.
Корневища содержат до 46 %крахмала, используются для приготовленияклея, впивоварении; поедаютсякабанамиисвиньями(для другого скота в сене и силосе ядовиты). Листья поедают козы.
Используется для изготовлениярепеллентадля клопов, мух, тараканов, пауков.
Листья используютсякрестьянамипротивгниения: в них завёртываютснедь,плодыиовощи; их подстилают скоту вхлевах(считается, что это улучшаетнавоз). Вветеринариилистья (в составе корма) применяют при эпидемических заболеваниях кур.
ВАнглиивСредние векалистьями орляка крыли крыши домов. Орляк использовался и на топливо, на удобрение.
Взолекорневищ и листьев содержитсяпоташ(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 получениящёлокадля стирки в течение всего года. Эта практика в некоторых районахБританских острововпродолжалась вплоть до XIX века.
Корневища окрашивают шерсть (по протраве) в чёрный и различные тона жёлтого цвета. Листья дают оливковую и зелёную краску различных оттенков дляшёлка.
ИндейцыСеверной Америкииспользовали корневища для плетениярогож, сетей и как отделочный материал, листья — для изготовления зонтиков и как кровельный материал.
Черешки листьев можно использовать для плетения грубой тары.
Листья пригодны какдубитель.
Вкитайской медицинеприменяют какдиуретическое, жаропонижающее, приинфекционном гепатите.
Виндийской медицинеотвариспользуют приинфильтратеселезёнки.
Настойкорневищ в XIX веке употреблялся внародной медицинекакпротивоглистноесредство(сведения об антигельминтных свойствах противоречивы), для леченияпоносаирахитау детей; отвар — как противокашлевое, слабительное, тонизирующее, ранозаживляющее («от коросты и шелудей»); отвар (внутрь),настойка(местно) — приревматизме. Водный и спиртовойэкстрактыпроявляютбактериостатическуюактивность. Отвар корневища применяют при болезнях органов дыхания, каканальгезирующеепригастралгии,миалгии, головной боли, вяжущее придиарее, при инфильтратеселезёнки; отвар,мазь(местно) — приэкземе,абсцессах; вКалифорнииуиндейцев— приалопеции. В народной медицине отвар листьев используют при ревматизме, придиатезеу детей. Анненков отмечал, что в некоторых местах  листьями набивали «тюфяки длязолотушиыхъдѣтей»—то есть лечили различные заболевания у детей, проявляющиеся на коже.
Вмонгольскоймедицине листья применяют как ранозаживляющее, отвар — противолихорадочное.
Какдекоративное растениеорляк обыкновенный можно использовать в садах и парках. В пищевых целях орляк культивируется с 1960-х годов в городахОме,Токио, префектуреАйти, префектуреИбараки, в префектуреЯмагатаи др.