Achillea erba-rotta All. (Asteraceae) sulle Alpi Occidentali italiane: il contributo dello studio morfologico delle foglie a un problema tassonomico di lunga data.

Achillea erba-rotta All. is a plant belonging to the Asteraceae family, distributed throughout the Alps. Two subspecies are recognized in Achillea erba-rotta All: A. erba-rotta subsp. erba-rotta, which is endemic to the Western Alps, and A. erba-rotta subsp. moschata (Wulfen) Vacc. which is endemic to the Alpine region. The leaf morphology in A. erba-rotta All., shows a wide variability, which in the literature is traced to six varieties: typica, ambigua Heimerl, morisiana Rchb. fil., haussknechtiana (Asch.) Vaccari, platyrhachis Heimerl and stenorhachis Heimerl. In this work, the morphologies of the cauline leaves in the two subspecies were analyzed and a morphometric analysis of eight leaf variables was performed with the aim of comparing the subspecies and the six varieties. Images were acquired from 123 herbarium sheets and 23 samples collected in Piemonte and Valle d'Aosta during the 2023-2024 field seasons. Using the ImageJ program, an image analysis of leaves was conducted to obtain the measurement of the following leaf parameters: number of teeth, perimeter, area, length of the major axis, length of the lamina with teeth at the margin, size of teeth and width of the leaf rachis. The data obtained were analyzed using Rstudio 2021.09.0 Build 351, and graphs to support statistical analysis were obtained using the package “ggplot2” v3.5.1. Data were statistically analyzed and differences between subspecies and varieties were interpreted by simple statistical analysis (mean, standard error and coefficient of variation), boxplots of leaf parameters, compared by Student's t-test and Kruskal-Wallis test, and principal component analysis (PCA). Distribution maps were also made for Piemonte and Valle d'Aosta using the occurrence points studied for this thesis and the points reported in the last century by botanist Lino Vaccari for Valle d'Aosta. It was shown that naturally collected leaves (F) possess morphometries that tend to overlap with those of herbarium samples (H) and that the two subspecies of A. erba-rotta All. are statistically distinguishable on a morphometric basis. Some of the leaf parameters studied succeed in accurately describing the differences between the varieties, allowing varietal assignment of the sample with more than 70 percent reliability in five out of six cases. For example, the typica variety, tends to have a different morphometry from the other varieties, especially when T_number and LT_Lenght are considered, and the platyrhachis and stenorhachis varieties are separated from the remaining ones based on L_Perimeter and T_lenght_distal. The results obtained were also discussed according to the taxonomic and ecological significance of the differences observed, with a view to analyzing the samples also from a genetic point of view.

Achillea erba-rotta All. è una pianta appartenente alla famiglia delle Asteraceae, distribuita lungo tutto l’arco alpino. In Achillea erba-rotta All. si riconoscono due sottospecie: A. erba-rotta subsp. erba-rotta, endemica delle Alpi Occidentali e A. erba-rotta subsp. moschata (Wulfen) Vacc., endemica della regione alpina. La morfologia fogliare in A. erba-rotta All., presenta un’ampia variabilità, che in letteratura viene ricondotta a sei varietà: typica, ambigua Heimerl, morisiana Rchb. fil., haussknechtiana (Asch.) Vaccari, platyrhachis Heimerl e stenorhachis Heimerl. In questo lavoro sono state analizzate le morfologie delle foglie cauline nelle due sottospecie ed è stata effettuata un’analisi morfometrica di otto variabili fogliari con l’obiettivo di confrontare le sottospecie e le sei varietà. Sono state acquisite le immagini di 123 fogli di erbario e di 23 campioni raccolti in Piemonte e Valle d’Aosta nelle stagioni di campo 2023-2024. Grazie al programma ImageJ, è stata condotta un’analisi di immagine delle foglie per ottenere la misura dei seguenti parametri fogliari: numero dei denti, perimetro, area, lunghezza dell’asse maggiore, lunghezza della lamina con denti al margine, dimensioni dei denti e ampiezza del rachide delle foglie. I dati ottenuti sono stati analizzati tramite l’ausilio di Rstudio 2021.09.0 Build 351 e i grafici a supporto delle analisi statistiche sono stati ottenuti con il pacchetto “ggplot2” v3.5.1. I dati sono stati analizzati statisticamente e le differenze tra sottospecie e varietà sono state interpretate attraverso analisi statistica semplice (media, errore standard e coefficiente di variazione), boxplot dei parametri fogliari, confrontati mediante il test t di Student e il test di Kruskal-Wallis, e analisi delle componenti principali (PCA). Sono state inoltre realizzate le mappe di distribuzione per il Piemonte e la Valle d’Aosta utilizzando i punti di occorrenza studiati per questa tesi e i punti segnalati nel secolo scorso dal botanico Lino Vaccari per la Valle d'Aosta. É stato mostrato che le foglie raccolte in natura (F) possiedono morfometrie tendenzialmente sovrapponibili con quelle dei campioni d’erbario (H) e che le due sottospecie di A. erba-rotta All. sono statisticamente distinguibili su base morfometrica. Alcuni dei parametri fogliari studiati riescono a descrivere con precisione le differenze tra le varietà, consentendo l'assegnazione varietale del campione con una percentuale di attendibilità superiore al 70% in cinque casi su sei. Ad esempio la varietà typica, tende ad avere una morfometria differente dalle altre varietà, soprattutto se considerati T_number e LT_Lenght e le varietà platyrhachis e stenorhachis sono separate dalle rimanenti in base a L_Perimeter e a T_lenght_distal. I risultati ottenuti sono stati discussi anche in funzione del significato tassonomico ed ecologico delle differenze osservate, in prospettiva di analizzare i campioni anche da un punto di vista genetico.