Орляк-орляк ( Pteridium ) — род крупных, грубых папоротников семейства Dennstaedtiaceae . Папоротники (Pteridophyta) — это сосудистые растения , которые имеют чередующиеся поколения: крупные растения, производящие споры, и мелкие растения, производящие половые клетки (яйца и сперматозоиды). Папоротники-орляки известны своими большими, сильно разделенными листьями. Они встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и во всех средах, кроме пустынь, хотя их типичная среда обитания — вересковые пустоши . Этот род, вероятно, имеет самое широкое распространение среди всех папоротников в мире.
Слово папоротник-орляк имеет древнескандинавское происхождение, родственно шведскому bräken и датскому bregne , оба означают папоротник. В прошлом этот род обычно считался имеющим только один вид, Pteridium aquilinum , но в последнее время наблюдается тенденция разделить его примерно на десять видов.
Как и у других папоротников, у папоротников нет семян и плодов, но незрелые листья, известные как папоротники , иногда едят, хотя некоторые из них считаются канцерогенными.
Орляк-орляк — один из старейших папоротников: были обнаружены окаменелости возрастом более 55 миллионов лет. Растение выпускает большие треугольные листья из широкого стелющегося подземного подвоя и может образовывать густые заросли. Этот подвой может перемещаться под землей на метр и более между листьями. Вайи могут вырасти до 2,5 м (8 футов) в длину или длиннее при наличии поддержки, но обычно их длина находится в диапазоне 0,6–2 м (2–6 футов) .+1 ⁄ фута ) в высоту. В холодных условиях папоротник-орляк является листопадным и, поскольку ему требуется хорошо дренированная почва, обычно растет на склонах холмов.
Споры папоротника содержатся в структурах, находящихся на нижней стороне листа, называемых сорусами . Линейный рисунок краев листа у папоротника отличается от такового у большинства других папоротников, у которых сорусы имеют круглую форму и располагаются ближе к центру листа.
[2]
Pteridium aquilinum (орляк-орляк или обыкновенный папоротник) — наиболее распространенный вид, имеющий космополитическое распространение , встречающийся в умеренных и субтропических регионах на большей части мира. Это плодовитое и обильное растение, произрастающее в вересковых пустошах Ирландии, где оно встречается на высоте ниже 600 метров. Он не любит плохо дренированные болота и топи. Было замечено, что он растет в почвах с pH от 2,8 до 8,6. Воздействие холода или высокого pH подавляет его рост. Это вызывает такую проблему при вторжении на пастбища, что одно время у британского правительства была программа по искоренению этого вида. В некоторых британских системах водоснабжения даже использовались специальные фильтры для фильтрации спор папоротника-орляка. [3] [4]
Орляк-орляк - характерное растение вересковой пустоши Ирландии, которое в последние десятилетия все больше вытесняет характерные почвопокровные растения, такие как болотные травы , брусника , черника и вереск , и теперь покрывает значительную часть возвышенной вересковой пустоши. Когда-то папоротник-орляк ценился и собирался для использования в подстилке для животных, дублении, производстве мыла и стекла, а также в качестве удобрения, теперь рассматривается как пагубное, инвазивное и оппортунистическое растение, заменяющее растения, традиционно ассоциирующиеся с открытыми болотами, и затрудняющее доступ к ним. людьми. Он токсичен для крупного рогатого скота, собак, овец, свиней и лошадей, а также связан с раком у людей. [5] Здесь может содержаться большое количество овечих клещей, которые могут передавать болезнь Лайма . Выпас обеспечивал некоторый контроль за счет вытаптывания скота, но это практически прекратилось после того, как вспышка ящура в 2001 году привела к сокращению коммерческого производства животноводческой продукции. Глобальные климатические изменения также хорошо подошли папоротнику-орляку и способствовали быстрому увеличению его площади.
Орляк-орляк — хорошо адаптированное растение-первопроходец, которое может быстро колонизировать землю и потенциально увеличивать свою площадь на целых 1–3% в год. Эта способность быстро расширяться за счет других растений и диких животных может вызвать серьезные проблемы для землепользователей и менеджеров. Он колонизирует почвы с открытой структурой растительности, но медленно заселяет здоровые, хорошо управляемые вересковые насаждения.
Бракен представляет угрозу биоразнообразию. Многие виды растений встречаются только на возвышенных болотах, что связано с уникальными особенностями среды обитания. Утрата и деградация таких территорий из-за доминирования папоротника-орляка привела к тому, что многие виды стали редкими и изолированными. [ нужна цитата ]
В эволюционном отношении папоротник-орляк можно считать одним из самых успешных папоротников. Он считается высокоинвазивным и может выжить в кислых почвах . [6]
Под пологом папоротника можно встретить лесные грибы , такие как Mycena epipterygia . И Camarographium Stephensii , и Typhula quisquiliaris растут в основном из мертвых стеблей папоротника-орляка.
Известно, что папоротник-орляк производит и выделяет аллелопатические химические вещества, что является важным фактором его способности доминировать над другой растительностью, особенно при отрастании после пожара. Его химические выбросы, тенистый полог и густая подстилка препятствуют приживанию других видов растений – за редким исключением растений, на которых растут редкие бабочки. Рост саженцев трав и деревьев может подавляться даже после удаления папоротника, по-видимому, потому, что в почве остаются активные токсины растений.
Орляк-орляк заменяет характеристики лесного полога и важен для придания тени европейским растениям, таким как колокольчик обыкновенный и анемон лесной, там, где леса нет. Эти растения нетерпимы к вытаптыванию запасов. Мертвый папоротник-орляк обеспечивает теплый микроклимат для развития неполовозрелых стадий. Вьющаяся хохлатка , дикий гладиолус и грушанка также, по-видимому, извлекают пользу из условий, встречающихся в зарослях папоротника-орляка.
Высокая влажность в насаждениях помогает выжить под ними мхам, включая Campylopus flexuosus , Hypnum cupressiforme , Polytrichum commune , Pseudoscelopodium purum и Rhytidiadelphus sqarrosus .
На протяжении всей истории орляк -орляк ели в свежем, приготовленном или маринованном виде во многих культурах. Pteridium aquilinum особенно распространен в восточноазиатской кухне.
В Корее папоротник-орляк (иногда называемый в корейских рецептах «папоротником») известен как госари (고사리) и является типичным ингредиентом пибимпаба , популярного блюда из смешанного риса. [7] Жареный папоротник ( госари намул ) также является распространенным гарниром ( банчан ) в Корее. [8]
В Японии папоротник-орляк известен как вараби (わらび), его готовят на пару, варят или готовят в супах. Желе из папоротника варабимоти , названное в честь его сходства с рисовыми лепешками моти, является популярным традиционным десертом, хотя вместо этого коммерческие варианты часто готовят с использованием более дешевого картофельного крахмала . Головки также консервируют в соли, саке или мисо . [9]
В Китае папоротник-орляк известен как дзюэкай (蕨菜), его едят как овощи или консервируют путем сушки. Также называемый «папоротником», он используется как овощ в супах и тушеных блюдах. [10]
Корневища папоротника можно измельчить в муку и приготовить хлеб. На Канарских островах корневище исторически использовалось для приготовления каши под названием гофио . [9] И листья, и корневища использовались для производства пива в Сибири и среди коренных народов Северной Америки. [9] [11]
Листья папоротника используются в Средиземноморском регионе для фильтрации овечьего молока и хранения свежеприготовленного сыра рикотта . [9]
Корневища P. esculentum традиционно использовались народом маори Новой Зеландии в качестве основного продукта питания и известны как арухе . Их съедали исследовательские или охотничьи группы вдали от постоянных поселений. Растение было широко распространено по Новой Зеландии в результате доисторической вырубки лесов и посадки на богатых почвах, что дало лучшие корневища. Корневища высушивались, их можно было нагреть и размягчить с помощью толкушки ( пату арухе ), после чего крахмал можно было высосать из волокон. Пату арухе были важными ритуальными предметами, и было разработано несколько различных стилей. [12] [ постоянная неработающая ссылка ]
В зеленых папоротниках-орляках содержится в среднем 25% поташа , а может достигать и 55%. [13] Он имеет преимущества перед другими источниками растительной золы, такими как лиственные породы, из-за высокого выхода калия в процентах как от сухой, так и от свежей массы, обилия, скорости роста и простоты сбора урожая. [14] Папоротник-орляк был признан источником поташа, по крайней мере, с 10-го века нашей эры, с многочисленными ссылками в европейских текстах, обычно в отношении его использования для изготовления мыла и стекла. [14] Обращение к добываемым источникам поташа в индустриальную эпоху положило конец значительному использованию папоротника в качестве источника поташа, что способствовало повышению его статуса неприятного сорняка. [14]
Папоротник-орляк традиционно использовался в качестве подстилки для животных, которая позже распадалась на густую мульчу , которую можно было использовать в качестве удобрения. В Уэльсе его до сих пор используют таким образом . [15] Его также используют в качестве зимней мульчи, которая, как было показано, уменьшает потерю калия и азота в почве, а также снижает pH почвы . [15]
Папоротник-орляк содержит канцерогенное соединение птакилозид , которое вызывает повреждение ДНК, что приводит к раку пищеварительного тракта. [16] Высокий уровень заболеваемости раком желудка наблюдается в Японии и Северном Уэльсе , где часто едят папоротник-орляк, но неясно, играет ли папоротник-орляк какую-либо роль. [17] Считается, что потребление молока, загрязненного птакилозидом, способствует развитию рака желудка у людей в андских штатах Венесуэлы . [18] Споры также считаются канцерогенами .
Однако птакилозид растворим в воде и разрушается при нагревании (при приготовлении пищи) и щелочных условиях (при замачивании). [19] Корейские и японские повара традиционно замачивали побеги в воде и золе , чтобы вывести токсины из растения перед едой. [9] Птакилозид также разлагается при комнатной температуре и почти полностью денатурирует при температуре кипения. [20] Несмотря на это, умеренность потребления по-прежнему рекомендуется, чтобы снизить вероятность образования рака. [20] Британское королевское садоводческое общество рекомендует вообще не употреблять папоротник-орляк как людьми, так и домашним скотом. [21]
Было показано, что птакилозид вымывается из диких растений папоротника-орляка в систему водоснабжения, что приводит к высокому уровню заболеваемости раком желудка и пищевода в регионах с высоким ростом папоротника-орляка, таких как Уэльс и Южная Америка. [22]
Сырой папоротник-орляк также содержит фермент тиаминазу , расщепляющую тиамин (витамин B1). Чрезмерное употребление папоротника-орляка может привести к дефициту витамина В1 ( бери-бери ), особенно у животных с простым желудком. Жвачные животные менее уязвимы, поскольку они синтезируют тиамин. [23]
Было показано, что птакилозид из папоротника-орляка канцерогенен для некоторых животных. [24] Животные могут употреблять растение в пищу, когда другие источники пищи недоступны, например, во время засухи или после снегопадов.
У крупного рогатого скота отравление папоротником-орляком может протекать в острой и хронической формах, причем наиболее распространено острое отравление. Молоко коров, которые ели папоротник-орляк, также может содержать птакилозид, концентрация которого особенно высока в пахте . [22] У свиней и лошадей отравление папоротником-орляком вызывает дефицит витамина B1. [25]
Цианистый водород выделяется молодыми листьями папоротника при поедании млекопитающими или насекомыми. [26] В папоротнике-орляке обнаружены два основных гормона линьки насекомых : альфа- экдизон и 20-гидроксиэкдизон. Они вызывают неконтролируемую повторяющуюся линьку насекомых, пожирающих листья, что приводит к быстрой гибели. [27] Орляк-орляк в настоящее время расследуется как возможный источник новых инсектицидов . [28]
Многие места имеют археологические находки, датируемые периодом от неолита и бронзового века до промышленной революции . Корневая система укоренившихся папоротников-орляков разрушает археологические памятники, разрушая слои и другие вещественные доказательства. Эти корневища могут перемещаться под землей на метр и более между листьями и составлять 90% растения, причем видимой является только остальная часть.
Небольшой уровень рассеянного покрова может обеспечить полезную среду обитания для некоторых диких животных, по крайней мере, в Великобритании (как указано выше). Однако в целом удаление папоротника-орляка способствует восстановлению основных мест обитания, которые имеют большее значение для дикой природы. Контроль — это сложный вопрос со сложными ответами, которые должны стать частью более широкого подхода. Управление может быть трудным и дорогостоящим; планы, возможно, должны быть направлены на экономически эффективное, практическое ограничение и контроль, а не на ожидание искоренения.
Все методы нуждаются в доработке с течением времени, начиная с прогрессирующих областей. Учитывая, что для достижения нынешнего уровня охвата на многих сайтах прошли десятилетия, замедление или обращение вспять этого процесса также будет неизбежно долгосрочным, причем ключевым моментом будут последовательность и настойчивость всех сторон.
Natural England и RSPB рекомендуют различные методы борьбы с папоротником-орляком индивидуально или в сочетании. Управление RSPB папоротником-орляком на возвышенностях.
Natural England рекомендует распылять с воздуха только Asulam, глифосат требует точечной обработки, например, с помощью протирочной машины или ранцевого спрея. Токсичность асулама низка и, как правило, очень эффективна с точки зрения затрат, но после 2012 года его использование ограничено ЕС, по крайней мере, до тех пор, пока не будут определены конкретные зарегистрированные виды использования.
Селективные опрыскивания, такие как Старан, Аксесс, Метсульфурон 600WG и т. д., эффективны, но только если их опрыскивать поздней осенью, чтобы корневища запасали пищу на зиму и, следовательно, поглощали яд.
На археологических объектах обычно требуется химический контроль, поскольку механические методы могут нанести ущерб.
Любая программа борьбы с папоротником должна быть завершена, иначе папоротник восстановится.
В 2012 году была создана Группа по борьбе с папоротником-орляком для предоставления передового опыта по всем методам борьбы с папоротником-орляком. Группа также отвечала за подачу заявки на экстренное разрешение, чтобы обеспечить постоянную доступность Asulam для борьбы с папоротником-орляком после решения не регистрировать продукт в соответствии с новыми правилами ЕС. Заявка на регистрацию была подана повторно, но она будет доступна не раньше 2017 года. До тех пор, пока перерегистрация не будет одобрена, Группа будет стремиться сохранить доступность Asulam в соответствии с чрезвычайными положениями. Веб-сайт Braken Control Group
Местное население севера Англии обычно называет брекена «кустарником вересковой пустоши». [ нужна цитата ]
Существо «Брэкен» из видеоигры Lethal Company 2023 года названо в честь растения.
