Dryopteris filix-mas. Строение, размножение щитовника мужского

В медицинских целях используют корневище папоротника (щитовника мужского)

Папоротник – это высшее споровое растение. Ввиду того, что размножаются папоротники именно спорами, они не цветут. Предания о том, что человек, нашедший цветок папоротника в ночь на праздник Ивана Купалы, непременно обогатится – всего лишь сказка.

Щитовник мужской является очень распространенным видом папоротника , относится к семейству многоножковых . В высоту может достигать более полутора метров. С древних времен это растение упоминается как целебное. Но растение это ядовито , и неправильное употребление его чревато отравлениями .

Говоря о пользе щитовника мужского , следует еще раз отметить, что это растение ядовито . Те вещества, что помогают справиться с гельминтами, не менее опасны и для человека или животного. Своей токсичностью они могут поразить центральную нервную систему, а также мышцы (в том числе и сердечную). При слабом отравлении папоротником сначала наблюдаются головокружение, тремор, головные боли, тошнота. При более серьезном отравлении этим растением могут случиться сильные боли в ЖКТ, кровавая диарея, различное нарушение функций зрительного анализатора, а иногда и слепота.

Мужской папоротник - Dryopteris filix mas Schott

Семейство многоножковые - Polypodiaceae

Другие названия:

- щитовник мужской

Ботаническая характеристика. Растение имеет два поколения - половое и бесполое. Бесполый диплоидный спорофит - многолетнее травянистое растение с зимующим корневищем. Корневище косорастущее, мощное, с многочисленными шнуровидными корнями. Верхний, растущий, конец корневища несет пучок крупных листьев длиной до 1 м, шириной 20-25 см. Нераспустившиеся листья улиткообразно свернуты. Черешок листа длиной до 25 см густо покрыт ржаво-бурыми чешуйками, в своем основании он очень сочен и расширен, при отмирании листа эта часть черешка остается на корневище. Пластинка листа темно-зеленая, в очертании продолговато-эллиптическая, двоякоперисторассеченная, сегменты 2-го порядка несут зубчики - они тупые, не игольчатые. На нижней поверхности листа развиваются бурые сорусы, закрытые почковидным покрывальцем, под которым находятся на длинных ножках овальные спорангии, содержащие бурые споры. Споры, прорастая, дают половое поколение - гаметофит в виде мелкого, зеленого, пластинчатого, сердцевидного заростка, образующего архегоний и антеридий. После оплодотворения из яйцеклетки архегония вырастает бесполое поколение - описанное выше растение.

Dryopteris filix mas Schott - сильно варьирующий вид.

Распространение. Под покровом ели или в елово-лиственных насаждениях - в Европейской части России; под покровом бука, граба и дуба - на Кавказе; под елью Шренка - на Тянь-Шане; под елью и пихтой - в сибирской тайге. Ареал мужского папоротника, таким образом, разорванный. Огромные ресурсы мужского папоротника используются в малой доле - потребность в корневище покрывается заготовками в Прибалтике, Московской области и Закавказье.

Местообитание. Мужской папоротник растет в сырых тенистых лесах.

Заготовка, первичная обработка и сушка. Корневища выкапывают осенью или в начале вегетации (апрель-май). В целях сохранения зарослей допускается заготавливать щитовник на одной и той же заросли не чаще 1 раза в 20 лет.

Выкопанное сырье отряхивают от земли, срезают листья до самого основания и очищают ножом от засохших частей листовых черешков и корней. На корневищах остаются подземные желто-зеленые основания черешков длиной 5-7 см.

У женского папоротника (Athyrium filix femina Roth.) корневище прямостоячее, листовые черешки снаружи почти черные, 3-гранной формы с двумя крупными проводящими пучками ("столбами"). У страусопера - Matteucia struthiopteris (L.) Todar - корневище прямостоячее, в черешках 2 крупных "столба".

Сушат в тени, в хорошо проветриваемых помещениях или в сушилке при температуре не выше 40°С. Сырье при хранении быстро теряет действующие вещества, поэтому необходимо как можно скорее перерабатывать его.

Стандартизация. Качество сырья регламентирует ГФ X.

Охранные мероприятия. При заготовках нужно быть умеренным, нельзя выкапывать сплошь все растения, нужно оставлять часть растений нетронутыми для восстановления заросли.

Внешние признаки. Это цельные корневища длиной 5-20 см, толщиной 2-3 см, а вместе с покрывающими его основаниями листовых черешков до 5-7 см. Допускается присутствие отдельных оснований черешков. Основания черешков покрыты светло-бурыми пленчатыми чешуйками. Цвет корневища и покрывающих его черешков снаружи черно-бурый, на свежем изломе светло-зеленый или желто-зеленый, излом ровный. Бурый цвет на изломе указывает на залежалость сырья и непригодность к употреблению. Запах слабый, вкус слегка раздражающий, неприятный.

При заготовке корневищ мужского папоротника необходимо уметь отличать его от возможных примесей.

У женского папоротника Athyrium filix - femina (L.) Roth листья нежные, триждыперисторассеченные, с мелкими дольками. Сорусы отличаются продолговатой формой. Корневища усажены основаниями черешков, имеющими трехгранную форму и почти черную окраску. Чешуйки цельнокрайние.

У страусопера Matteuccia struthiopteris (L.) Todar из сем. Onocleaceae листья весьма похожи на мужской папоротник, но не несут сорусов и растут, образуя воронку, в центре которой несколько коротких бурых спороносных листьев. Корневище крупное, прямостоячее, овальное. Чешуйки темно-бурые, цельнокрайние, основания черешков трехгранные.

У папоротника игольчатого Dryopteris carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs (=D . spinulosa O. Kuntze) листья в очертании треугольной формы, дважды- и триждыперисторассеченные; краевые зубцы вытянуты в мягкую иголочку. Корневища более мелкие; чешуйки по краю усажены головчатыми волосками.

У папоротника австрийского Dryopteris austriaca Woynar ex Schinr et Thell. листья в очертании треугольные, триждыперисторассеченные, самая нижняя долька второго порядка значительно длиннее других. Корневище отличается чешуйками, несущими широкую продольную темную полосу.

Микроскопия. Строение корневища и листовых черешков на поперечных срезах в основном одинаково. Проводящие пучки (так называемые столбы) располагаются по периферии, овальные в очертании, концентрические, центроксилемные. Ксилема состоит из крупных лестничных трахеид, окрашивающихся флороглюцином с кислотой хлористоводородной в красный цвет. Каждый проводящий пучок окружен одним рядом буроватых клеток эндодермы. Основная ткань состоит из рыхло расположенных клеток тонкостенной паренхимы, образующих большие межклеточные пространства. В межклетниках встречаются особые зеленоватые клетки, называемые клетками Шахта. Они имеют округлую форму и вытянуты в ножку.

Содержимое клеток Шахта ванилином и концентрированной кислотой хлористоводородной окрашивается в красный цвет.

Числовые показатели. Влажность не более 14%; золы общей не более 3%; корневищ, побуревших в изломе, плохо очищенных от корней и остатков отмерших листьев, не более 5%. Допускается содержание не более 2% минеральной и не более 1% органической примесей. Оценку качества сырья проводят также по содержанию суммы флороглюцидов - «сырой филицин», которого должно быть не менее 1,8% (гравиметрический метод).

Химический состав. О качестве корневища в первую очередь судят по содержанию "сырого филицина", понимая под ним сумму флороглюцидов: филиксовая кислота - филицин (до 3,5%), флаваспидовая кислота (до 2,5%), аспидинол, албаспидин (0,05%). Это бутирил-флороглюциды разной сложности строения. Наиболее простым соединением является аспидинол, содержащий одно флороглюциновое кольцо. Все остальные компоненты филицина являются ди- или тримерными флороглюцидами, в которых мономерами служат соединения, близкие к аспидинолу. Димером является альбаспидин, тримером - филиксовая кислота; чем больше колец, тем сильнее фармакологическое действие.

Корневища мужского папоротника, кроме флороглюцидов, содержат крахмал, сахарозу, дубильные вещества (7-8%), жирное масло (до 6%), летучие жирные кислоты и их эфиры (масляная кислота и др.).

Хранение. Срок хранения не более года в сухих, темных помещениях.

Фармакологические свойства. Производные флороглюцина и продукты их распада достаточно ядовиты, но они особенно токсичны по отношению к мышечным клеткам червей и моллюсков. Филиксовая кислота парализует мышечные ткани глистов.

Лекарственные средства. Экстракт мужского папоротника густой, "Филиксан" в таблетках по 0,5 г.

Применение. В медицине используется экстракт мужского папоротника густой (список Б). Это густая малоподвижная масса зеленого или буро-зеленого цвета неприятного запаха. Применяется против ленточных глистов и остриц. Особенно эффективны препараты папоротника при инвазиях бычьим и свиным цепнем, широким лентецом. Его применяют не только в медицине, но и в ветеринарии. Препарат "Филиксан" применяется аналогично.

Лечение препаратами папоротника ввиду их ядовитости проводят лишь по рекомендациям и под наблюдением врача, под его тщательным контролем.

В народной медицине настой корневищ употребляют для ванн при ревматизме и судорожном сокращении мышц ног.

Па́поротник мужско́й или Щито́вник мужской (Dryopteris filix-mas) - многолетнее травянистое споровое растение из семейства настоящих папоротников (Polypodiaceae), один из самых распространённых видов папоротников.

Растение имеет мощное толстое, косо растущее корневище, с многочисленными тонкими корнями. Надземного стебля нет. Корневище несет пучок перисто-рассеченных листьев с перисто-раздельными долями.

Листья крупные до 1 и более метров длины. Пластинка их тёмно-зелёная, эллиптически-продолговатая, двояко перисто-рассеченная. Доли листьев первого порядка ланцетно-линейные, глубоко раздельно-перистые с продолговатыми тупыми долями второго порядка. Доли второго порядка имеют зубчато-надрезанные края. Зубцы их острые или тупые. Листья на коротких черешках, вместе с главным нервом густо покрыты буроватыми чешуйками.

К концу лета, на нижней стороне листьев развиваются спорангии. Спорангии собраны в кучки (сорусы), более или менее округлые, всегда с заметными покрывалами почковидной формы, и расположены по бокам средней жилки в два ряда.

Распространение

Щитовник мужской встречается почти по всей России и растет главным образом в сырых и тенистых местах, под пологом леса.

Состав и применение

С лекарственной целью используются корневища папоротника (Rhizoma Filicis maris). О лекарственных свойствах растения знали еще в глубокой древности. Папоротник описывали уже Диоскорид, Плиний и, более подробно, таджикский ученый и врач Авиценна в XI столетии.

Из корневищ получают лекарственные препараты в виде экстракта или неогаленового препарата филицилена - средства борьбы с ленточными глистами, анкилостомами и другими глистами у людей, а также у овец и крупного рогатого скота.

Наиболее исследованными веществами являются: папоротниковая кислота, флаваспидовая кислота, албаспидин и аспидинол, которые представляют собою производные флороглюцина и его вторичные, третичные гомологи. Действующим началом растения считается фильмарон, расщепляющийся на филицин (филиксовую кислоту) и аспидинол.

По мнению некоторых авторов, вещества филиксовой кислоты являются преимущественно мышечными ядами, приводящими к параличу мышечной ткани глистов. По мнению других, эти вещества оказываются ядами для всякой протоплазмы, причем они проявляют особенную токсичность по отношению к мышечным клеткам моллюсков и червей, чем и объясняют противоглистное действие корневища папоротника.

Наряду с мужским папоротником, на практике нередко заготовляют и используют игольчатый папоротник (Dryopteris spinulosa), который по внешним признакам несколько сходен с мужским. Исследованиями, установлено, что корневища игольчатого и мужского папоротников по своим свойствам и содержанию филицина совершенно равноценны.

Игольчатый щитовник - один из самых распространенных в России папоротников. Он растет в смешанных и хвойных лесах Европейской части России, в Сибири, на Кавказе.

В ботаническом отношении он очень близок к мужскому щитовнику (принадлежит к одному роду), внешне отличаясь от последнего дважды перистыми листьями, у которых сегменты второго порядка перисто-рассеченные с зубцами, вытянутыми в мягкую иголочку (у мужского щитовника листья дважды перисто-рассеченные, а сегменты второго порядка игольчато не заканчиваются). Корневища игольчатого щитовника обыкновенно меньше размером, чем корневища мужского.

Сроки и способы сбора

Корневища щитовника выкапывают обыкновенно осенью, главным образом в сентябре-октябре. Можно выкапывать и ранней весной, но до развития надземной части. Выкопанные корневища папоротника должны быть предварительно очищены от земли, корней, листьев, отмерших старых частей и вместе с прилегающими к корневищам утолщенными основаниями листовых черешков разрезаны на куски и высушены.

Сушить лучше всего в сушилках, а при отсутствии их - на чердаках под железной крышей или в прочих хорошо проветриваемых помещениях. Для ускорения и равномерности сушки, корневища необходимо предварительно разрезать острым ножом вдоль и поперек на несколько частей, после чего раскладывать в один слой для сушки.

Миллионы лет назад папоротники на нашей планете представляли собой гигантские растения, составляющие целые леса. Сегодня существует большое количество их подвидов, они значительно меньше своих предков по размерам. Наиболее распространенным среди них является щитовник мужской.

Внешний вид папоротника

Это многолетнее растение с толстым и коротким корневищем, поверхность которого покрыта прошлогодними остатками листовых черешков и широкими черными чешуйками. Стебель развит очень слабо, его практически нет, а крупные темно-зеленые листья, достигающие порой 1 метра в длину, растут пучком непосредственно из корневища.

Очень декоративны и удивительно красивы широкие ажурные листы, когда провисают под своей тяжестью, склоняясь к земле. Растут довольно медленно, долгое время остаются мягкими и нежными, поэтому их очень легко повредить. На нижней стороне расположены по 5-8 сорусов, скрытых почковидными покрывальцами. Дваждыперистая заостренная пластинка листа имеет удлиненную эллиптическую форму.

Жизненный цикл щитовника мужского предусматривает развитие листьев в течение нескольких лет. Листовые зачатки, появляющиеся в точке роста у основания корневища, перезимовывают, после чего приобретают улиткообразную форму.

В таком виде они проводят еще один год, в течение которого их нежные ткани очень хорошо защищены от любых внешних повреждений и от высыхания. И только на третий год листья развертываются и достигают полного развития. Живут они всего один сезон. Выполнив свою вегетативную функцию, к осени листья увядают.

Распространение щитовника мужского

Этот вид папоротника освоил достаточно большие территории и встречается почти повсеместно - от Скандинавии до Средиземноморья, в Северной Америке и даже в Арктике. Широко распространен он и в России. Щитовник мужской предпочитает хвойные и смешанные леса, где высокая влажность и слабое проникновение солнечных лучей.

Больше всего обнаружено зарослей папоротника в местах с преобладанием таких деревьев, как осина, липа, береза, а также в елово-пихтовых лесах. Реже можно встретить это растение в сосняках, т. к. влага там сохраняется очень плохо. В горной местности щитовник произрастает на защищенных от ветра склонах и в расщелинах скал.

Особенности строения

Как и любой другой папоротник, щитовник мужской является многолетним растением. Слаборазвитый стебель расположен горизонтально и представлен корневищем. Листья, называемые вайи и характеризующиеся длительным верхушечным ростом, кроме фотосинтеза, выполняют еще и функцию спороношения.

Спорангии, расположенные на листе папоротника, могут быть одиночными или групповыми. Небольшая зеленая пластинка, называемая заросток, имеет ризоиды, которыми крепится к субстрату, поглощая воду и минеральные вещества. Ее клетки содержат хлорофилл, необходимый для осуществления фотосинтеза. На заростке располагаются и органы размножения - женский с одной яйцеклеткой (архегония) и мужской со множеством сперматозоидов (антеридия).

Цикл развития щитовника мужского

Этот вид папоротника представляет собой пример растения, имеющего спорофит и гаметофит в виде самостоятельно существующих организмов, которые лишь на короткое время совмещаются в определенный период жизни растения.

Сначала на листовых пластинках образуются сорусы, через поперечный срез которых можно разглядеть множество спорангиев, прикрытых зонтиковидным покрывалом, носящим название индузиум. Состоящая из тонкостенных клеток стенка спорангия состоит из одного слоя, и лишь на ее гребне имеется утолщенная оболочка, называемая колечком. В нижней его части есть участок, не охваченный кольцом, - это так называемое устье, в котором и осуществляется разрыв, когда созревают гаплоидные споры. Создается большое напряжение, кольцо разгибается и резко принимает обратно исходное положение. При этом оно срабатывает, как катапульта, и выбрасывает споры. Щитовник мужской способен распространить их на расстояние до 5 метров.

При определенных условиях споры прорастают и превращаются в заросток. Скапливающаяся из почвы влага способствует проникновению сперматозоидов внутрь яйцеклетки, вследствие чего и происходит оплодотворение. Так появляется новое молодое растение, которое первое время крепится к заростку и питается за его счет. Лишь после того, как тот отомрет, растение начинает существовать самостоятельно. Таким образом, жизненный цикл папоротника щитовника мужского включает в себя смену бесполого и полового поколений.

Условия для размножения

Споры, с помощью которых и происходит размножение, созревают обычно к концу июля. Пересадку папоротника рекомендуется проводить весной до момента появления на деревьях листьев или в конце лета. При благоприятных условиях может произойти самосев. Уровень влажности и качество почвы имеют очень большое значение для развития такого растения, как щитовник мужской, размножение которого во многом зависит именно от этих факторов.

Активнее этот процесс происходит в слабокислой среде. Неблагоприятными считаются условия в листьях старых растений, где недостаточно света и имеется большое количество ингибиторов. Лучше всего развитие зародышей происходит в гнилых пнях или стволах деревьев.

Использование

Описание рецептов приготовления настоев, отваров из корневища этого растения рекомендуется изучить и людям, страдающим варикозным расширением вен, судорогами в ножных мышцах и ревматизмом.

В дикой природе большое количество животных использует щитовник в качестве пищи. Особенно любят полакомиться его листьями лоси.

Очень высоко ценится и в ландшафтном дизайне щитовник мужской. Строение его красивых листьев, похожих на ажурные пластины, позволяет применять его в городском озеленении, в парках, декорируя им ограды и дома. Садоводам известно более тридцати культурных форм этого растения.

Сохранение популяции

Хотя тот вид папоротника довольно широко распространен, постепенно происходит сокращение его популяции. Этому есть несколько причин. Одна из них - массовая вырубка лесов. Щитовник мужской относится к тем уязвимым растениям, которые имеют очень чувствительные корни и поэтому тяжело переносят любое человеческое вмешательство в свою среду.

Кроме того, это растение - предмет постоянного сбора. Его заготавливают в качестве лекарственного сырья, а некоторые кожевенники используют щитовник для дубления и покраски кожи.

Папоротники – Polypodiophyta
Щитовник мужской - Dryopteris filix-mas (L.) Schott (1834)

Статус: 3 (R). Редкий вид, неморальный реликт третичного возраста.

Краткое описание.

Растение короткокорневищное, крупное, вайи 40 – 100 см высотой, сближены, образуя воронку. Черешки короткие, буровато-чешуйчатые. Пластинки вайи удлинённые, продолговато-эллиптические, дваждыперистые, по рахису и срединным жилкам усажены узкими буроватыми плёнками. Сегменты первого порядка удлинённо-ланцетные, длинно заострённые. Сегменты второго порядка в числе 20 – 30 пар, продолговатые, тупые, по краю зубчатые. Сорусы двурядные, покрывальца почковидные, плёнчатые, неопадающие. Споры овально-почковидные, с бородавчато-бугорчатой поверхностью, снаружи отчасти гребенчатые .

Распространение.

Известен из ряда местонахождений, приуроченных к черневой и таёжной полосе Саян: хребты Кулумысский, Кедранский, Ергаки, Борус, в нижнем течении рек Мал. и Бол. Кебеж, Танзыбей, Оя, Тайгиш, Шадат, Тюхтет, Амыл (Западный Саян); хребет Крыжина и окр. г. Красноярска – р. Караульная, Манское займище, д. Крутая, р. Каштак, р. Лалетина (Восточный Саян) . Вне края встречается спорадически по Южной Сибири и Восточной Европе . За пределами России известен из Западной Европы, Северной Америки, Средней Азии, Гималаев .

Экология и биология.

Характерный представитель травяного покрова черневых лесов, также встречается в смешанных сосново-берёзовых и в таёжных сообществах. Реже встречается на субальпийских лугах, крупнокаменистых осыпях .

Лимитирующие факторы. Реликтовая природа вида, узкая экологическая амплитуда. Разрушение местообитаний вследствие их хозяйственного использования.

Меры охраны. Необходимо сохранение комплекса черневых лесов; присоединение территории бассейнов рек Большой и Малый Кебеж к природному парку «Ергаки» . Охраняется в заповедниках «Столбы» и «Саяно-Шушенский», национальном парке «Шушенский бор».

Источники информации. . 1. Флора..., 1988(а); 2. Фомин..., 1930; 3. Флора..., 1983; 4. Черепнин, 1957; 5. Степанов, 1994; 6. Шмаков, 1999; 7. Гричук, Моносзон, 1971; 8. Флора..., 2003. Составитель: Н.В. Степанов. Рисунок: В.С. Степанов, Н.В. Степанов.