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EUPTYCHIA AREOLA!A: DISTRIBUTION AND VARIATION, WITH SPECIAL REFERENCE TO MISSISSIPPI (SATYRIDAE)
Bryant Mather
Jackson, Mississippi
Euptychia areolata (J. E. Smith) apparently was first collected in Mississippi at Biloxi, Harrison County, on April 10, 1921 by the late Dr. F. M. Jones (in litt., 1953). The first records were published by Brown (1949, 1950a), who referred to its occurrence at Gulfport, Harrison County, based on reports by Harold I. O'Byrne (Sept. 1-4) and F. M. Jones (Apr. 28-May 18). Brown's map (1950a) indicated occurrence only in the extreme southeastern portion of the state. Mather and Mather (1958) knew of 18 specimens and regarded theirs from Burnsville, Tishomingo County, within 12 miles of the Tennessee line, a significant extension of the known range. Sixty-five specimens are now known. The 12 localities in Mississippi from which E. areolata is known to have been taken are shown in Fig. 1; they are situated in eight of the 82 Mississippi counties. The 65 Mississippi specimens, classified by locality, date, and sex (were known), are indicated in Table 1. Forty-eight of these specimens were examined at the U. S. National Museum through the courtesy of Mr. William D. Field on January 5, 1959 and checked particularly as to their assignment to sex; three had previously been determined by Mr. C. F. dos Passos.
Specimens are at hand representing 56 of the 65 recorded; these include 29 $ £ and 27 2 $ . The other nine specimens known are: the one collected by F. M. Jones which is presumably at the USNM; four collected by H. I. O'Byrne, which were examined in the collection at the University of Missouri in 1953 by K. Mather; three collected by Mather and Mather, two of which are in the collection of C. F. dos Passos and one of which is in the collection at Mississippi State University; and one, or more, collected in May, 1961 by W. J. Reinthal (1962) and presumably in his collection.
Variation in Mississippi
The 56 available specimens have been examined particularly with regard to the development and shape of spots on the undersurfaces of the wings. The variation in development of spots on the underside of the forewings, based on the examination of the undersurface of the left fore-wing, ranged from no spots to four. Ten conditions were distinguished and the specimens examined were distributed among them as follows:
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Mather: Euptychia areolata
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The development of spots on the undersurface of the left hindwing was studied both with regard to number present and degree of elongation. Figure 2 is a diagram showing the designations used in this study and the dimensions that were measured at length (L) and width (W). The number of spots found ranged from four to six. One specimen (a 9 ,
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Table 1. Mississippi Records of Euptychia areolata
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Ex coll. B. D. Valentine.
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Fig. 1. Known distribution of Euptychia areolata areolata (Smith) in Mississippi.
#38) (see Plate I) had only a trace of spot #1. One other specimen (a 2, #42) (Plate I) had all six spots quite well developed. A third specimen, also a $ , #36 had a trace of spot #6. The other 54 specimens had no trace of spot #6; but all except #38 had spots #1, 2, 3, and 4 well
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142 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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EXPLANATION OF PLATE I
Undersides of eight Mississippi and two Florida specimens of Euptychia a. areolata; average length/width ratios of spots 1-4 as follows: (For complete data of Mississippi specimens see Table 2.) Top roto: left, $ #14, Shelby St. Park, L/W = 2.5; middle, 9 #42, Shelby St. Park, L/W = 2.7; right, 9 #38, Shelby St. Park, L/W = 2.2. Second row: left, $ #49, Fountainbleau, L/W = 1.7; middle, 9 #44, Shelby St. Park, L/W = 1.7; right, S #11, Shelby St. Park, L/W = 3.0. Third row. left, 9 #25, Goss, L/W = 2.4; right, 9 #24, Burnsville, L/W = 2,2. Bottom row. left, 9 #57, Orange Park, Fla., May 25, 1959, L/W = 3.1; right, 9 #63, Jacksonville, Fla., May 30, 1959, L/W = 3.7.
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Fig. 2. Diagram showing the numbers assigned to the spots on the underside of the hindwing of Euptychia areolata and the dimensions measured as length (L) and width (W).
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developed. The greatest variation in the series was with respect to spot #5; data on which are given below.
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$ $
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Total
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Spot absent
Absent on right, trace on left
Absent on left, measured on right
Trace on both wings
Present and measured on both wings
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29
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The length (L) and width (W) of each spot on the left hindwing venter (in two cases, the right hindwing was used because of damage to the left wing) were measured at a magnification of 10X using an eyepiece micrometer having graduations such that at this magnification one division was equal to 0.1 mm. Using these measurements, the L/W ratio was computed for each spot. From the L/W ratios for spots #1, 2, 3, 4, an average L/W ratio was computed for each specimen. These data are given in Table 2. Figures 3 and 4 plot length and width of each measured hindwing spot identified as to spot number and sex of the specimen. The maximum, minimum, and average value of L/W for each spot and for the extreme specimens for average L/W were as follows:
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Mather: Euptychia areolata
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Figure 5 indicates the frequency distribution of average L/W for spots 1-4 for the 56 Mississippi specimens and the approximately normal shape of the distribution curve suggested by this histogram. Measurements of length and width of spot #2 are plotted in Figure 6 together with lines representing L/W = 1.8 and 3.1, the minimum and maximum values for elongation found for this spot.
Geographical Distribution
Brown (1950a) indicated that E. areolata is distributed throughout Florida, Georgia, South Carolina, and North Carolina, and in southeastern Virginia, southern New Jersey, eastern Tennessee, southern Alabama, southeastern Mississippi, and southeastern Louisiana. Harris (1931) reported that it was found in the coastal region of Georgia; the same writer (1950) reported it throughout the state. Knudsen (1954) did not find it on the Oglethorpe University campus but regarded it as a species that might be tentatively added to his list based on its having been reported as distributed throughout the state of Georgia, but very local in occurrence. A. H. Clark {in litt. to Brown, 1950) mentioned the occurrence of areolata in West Virginia. Haydon (1934) listed the species as probable for Maryland, but based on recent reports, Simmons (1956, 1963), Simmons and Andersen (1961), it does not seem to have been recorded from that state. Davis (192,4) mentioned a specimen from Harris County, Texas, and Texas specimens are figured by Clark (1932), Clark and Clark (1951), and Ehrlich and Ehrlich (1961). It was, however, not included in the tentative list of Texas butterflies compiled by Kendall (1963b) nor was it mentioned by Gooch and Strecker (1924). Forbes (1960) gave the range as "southern states north to New Jersey," Ehrlich and Ehrlich (1961) gave it as "southeastern United States north to Ocean County, New Jersey." Lambremont (1954) recorded it for the first time from Louisiana, based on 31 specimens (15 $ $ , 16 9 2 ) from nine localities in Livingston, St. Tammany, Tangipahoa, and Washington parishes, all in the "longleaf pine flats north of Lake Ponchartrain." He observed: "Supposedly the species ranges as far west as Texas, but the
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148 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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Fig. 3. Plot of length (vertical axis) and width (horizontal axis) of spots on 29 male specimens of Euptychia a. areolata from Mississippi, showing the relative positions of the measurements of spots on the figure of the type specimen of E. areolata septentrionalis (Davis).
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results of this survey indicate it must be rare west of the Mississippi River, although it localizes and can be overlooked." Kendall (1963a) reported taking one male on June 30, 1957 at Leesville, Vernon Parish, which is less than 20 miles east of the Texas border and about 10 miles north of Latitude 31, the boundary between Louisiana and Mississippi east of the Mississippi River. If the closely related E. mitchellii (French), described from Cass County, Michigan, were to be considered a northern race of E. areolata, the distribution would form a pattern rather similar to that known for Euphyes dukesi (Lindsey) as was shown by Mather (1964). The known distribution of E. areolata (and of E. mitchellii) is shown by the stippled areas in Fig. 7.
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Fig. 4. Plot of length (vertical axis) and width (horizontal axis) of spots on 27 female specimens of Euptychia a. areolata from Mississippi, showing the relative positions of measurements of spots on the figure of the type specimen of E. areolata septentrionalis (Davis).
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150 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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1.6 1.8 Z.0 Z2 2.4 2.6 2S 3.0
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Fig. 5. Average of length/width ratios of spots 1—4 on 56 Mississippi specimens of Euptychia a, areolata and the apparently normal distribution curve suggested by these data.
Seasonal Distribution
The Mississippi records are all from localities that have been visited by collectors only relatively infrequently; thus while it is regarded as probable that the occurrence of E. areolata in Mississippi is generally limited to the period April through October, it is not believed that the relative abundance within this period can be judged from the number of specimens recorded per month. These figures probably tell more about the mobility of the collectors than about the abundance of the butterflies. Lambremont (1954) took his 31 Louisiana specimens in May, June, and September. Clark and Clark (1951) report two broods in Virginia, April-May and August-September. Harris (1950) reported it in Georgia "April-October." Grossbeck (1917) gave dates of occurrence in Florida in March through June and September and October. The available data are given below.
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Mar. Apr. May Jun. Jul. Aug. Sept. Oct.
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Ref
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Mississippi Louisiana
Florida
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X X X X X X This report
XX X Lambremont (1954), Kendall
(1963) XX XX Grossbeck (1917)
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Mar. Apr. May Jun. Jul. Aug. Sept. Oct. Ref
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X Harris (1950)
Martin and Truxal (1955)
Clark and Clark (1951)
Davis (1924)
Davis (1924)
Martin and Truxal (1955)
Martin and Truxal (1955)
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Seasonal Variation
The sample available for study included only seven specimens taken on dates in May, June, and July, but 49 taken on dates in August, September, and October. The single available specimens representing May and October are both females (#26 and #29, see Table 2). The data on these specimens do not indicate significant differences; nor are such differences clearly shown by other comparisons within the series. Badger (1958) figured specimens of E. mitchelUi showing maximum and minimum development of spots on the wings beneath, that were taken within a single four-day period.
Sexual Variation
The ground color of the upper surfaces of the wings is darker in males and lighter in females. Previous writers do not present a consistent discussion of what these colors are. French (1889), describing E. mitchelUi, referred to the color of the upper surfaces of the male as "gray wood-brown, rather dark" and stated that the female "differs from the male in being paler both above and below/' He did not indicate that mitchelUi differed from areolata in this respect. Clark and Clark (1951) refer to E. a. areolata as "dark mouse gray" and to E. a. septentrionalis (Davis) as "dark warm brown" and did not indicate that the different sexes of either race varied in color. Forbes (1960) said "plain fuscous above" for areolata. From an examination of specimens at hand, it is concluded that Mississippi populations meet the description given by French (1889) for E. mitchelUi; that the males meet the description given by Clark & Clark (1951) for E. a. areolata; and the females meet the description given by them for E. a. septentrionalis. There appears to be no significant variation between the sexes with regard to elongation of the spots on the hindwings below. It is not regarded as significant that both specimens showing four spots on the underside of the forewing were males and all five of those that showed three were females. The ratio in which the sexes are represented among the material collected is remarkable close to 1 : 1 in those cases where all specimens were taken that were available.
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152 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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Fig, 6. Length and width for spot #2 on 56 Mississippi specimens of Euptychia a. areolata, indicating a L/W range from 1.8 to 3.1.
Geographical Variation
E. areolata was described by J. E. Smith from Georgia. Davis (1924) noted that in the figure accompanying the original description, in which the underside is shown, there are four round blackish spots encircled by yellow on each forewing and six elongate spots encircled by yellowish on each hindwing. He also noted that Boisduval and Le Conte figured a specimen with elongate spots on the hindwing venter, that Scudder figured one from Georgia with five elongate spots on the hindwing underside, and that Edwards figured three specimens, one with long
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Fig. 7. Known geographical distributions of Euptychia areolata (Smith) and E. mitchellii (French) showing change in average of length/width ratios of spots 1-4 from north (1.3) to south (3.0).
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spots, one with more rounded spots, and one with a reddish line surrounding the spots.
French (1889) described E. mitchellii as having four small spots on the forewing underside (circular in four examples, a little oval in two)
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Mather: Euptychia areolata
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Vol. 19, no. 3
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Journal of the Lepidopterists' Society
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and six on the hindwing underside (circular to slightly bulging), differing from areolata which may have from three to many elongate spots on the forewing and has five on the hindwing.
Davis (1924) described E. areolata septentrionalis from New Jersey as having the eyespots on the underside of the hindwing rounder (less elongate) than in those from Florida and the south in general, based on a comparison of 22 specimens from New Jersey with 28 from the south (7 North Carolina, 3 South Carolina, 17 Florida, 1 Texas). Davis added "The writer does not mean to imply that specimens from New Jersey may not occasionally show spots resembling those from Florida and Georgia/'
Clark and Clark (1951) reported that both E. a. areolata and E. a. septentrionalis occurred in Virginia and that, at a locality about eight miles south of Suffolk, specimens of both races were taken. They wrote: "Most of the individuals were intergrades between the two, but some were typical areolatus, agreeing with specimens from South Carolina and Georgia, while others were equally typical septentrionalis, agreeing with specimens from New Jersey." They also stated that, in E. a. areolata the spots on the hindwing underside are "usually at least twice as long as broad, often much longer" while, in E. a. septentrionalis, these spots are "short and broad, from scarcely longer than broad to about twice as long as broad." Forbes (1960) referred to the spots on the underside of the hindwing in a. areolata as "elongate" and in a. septentrionalis as "shorter and more regular, perhaps half longer than wide." Davis (1924) in describing septentrionalis, said, simply "rounder," but illustrated specimens. There are at hand 12 published figures showing the underside of E. areolata and four of E. mitchellii. These were examined by the procedures used for the specimens; the results are given in Table 3; the length and width values are plotted in Fig. 8.
Through the courtesy of Mr. Charles F. Zeiger, 1 have a series of nine specimens (6 S $ , 3 $ 2 ) taken by him at Orange Park and Jacksonville, Florida in May, 1959. The distribution of these with regard to spots on the forewing underside is: males, four with both spots absent, two with traces of the two spots; females, three with both spots absent.
The distribution of these nine individuals with regard to spot #5 on the hindwing underside is: absent in two males, a trace in one male and one female, large enough to measure in the remainder.
The dimensions and L/W ratios of measured hindwing spots 1-4 were found to be as follows:
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156
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Mather: Euptychia areolata
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Vol. 19, no. 3
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5.0
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![]() Holland /pj/ Davis /924 fffa) Dav/s /9tf (HO Clark / Clark 1951Cf/o.J Clark /■ Clark 1951 (Tex) Mots Wl (&a) Mich + Ehrlich /p6/(Tex.) Clarke /pfc a. saptnonalis v Dam /92f (MJ.) 0 Clark + Clark Jps/ (Va) £ mitchdlii
© Badger /958
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1.0
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IS
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2.0
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2.5
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Fig. 8. Plot of length (vertical axis) and width (horizontal axis) of hindwing spots of 16 figured specimens of Euptychia areolata and E. mitchelUi (French), showing range of L/W from 1.0 to 3.6.
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1965 Journal of the Lepidopterists' Society 157
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It will be noted that the spots range in elongation from L/W = 2.0 to 4.2, and the overall average is 3.0; these relations are shown in Fig. 9.
On the basis of the foregoing information, it would appear that the degree of elongation of the hindwing spots below undergoes clinal geographical variation somewhat as follows:
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L/W
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1 E. mitchellii.
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This geographical variation is represented as L/W contours in the map (Fig. 7).
It appears that those previous writers who assumed that any of the populations under discussion were composed of individuals having a constant number of spots on the underside of either the forewing or hindwing were in error. French (1889) believed that E. mitchellii always had six spots on the hindwing below and areolata always had five. Two of the four mitchellii figured by Badger (1958) have five spots on the hindwing underside and two have six. The Mississippi sample of areolata includes specimens having four, five, and six spots on the hindwing below. The figure of areolata accompanying the original description is
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158 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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Fig. 9. Plot showing length (vertical axis) and width (horizontal axis) of hind-wing spots of nine Florida specimens of Euptychia a. areolata, showing range of L/W from 1.7 to 4.2.
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reported to be of a specimen having six spots. It is therefore suggested that, while there may be statistically significant differences in the frequency with which specimens occur having different numbers of hind-wing spots in several populations, it is likely that any large sample will include specimens with four, five, and six spots on the hindwing under-surface.
The number of spots on the underside of the forewing in the Mississippi
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1965
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Journal of the Lepidopterists Society
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159
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sample ranges from none to four. The data suggest that the likelihood of fewer spots on the forewing increases southward. It would appear unlikely that specimens of the mitchellii population will be found with no traces of spots on the forewing underside although, as shown by Badger's (1958) male from Indiana, these spots may be greatly reduced.
The elongation of the spots on the hindwing venter clearly increases southward. It would appear that such spots in the mitchellii population in Michigan and Indiana would rarely have a L/W as great as 2.0 while those in the Florida-Georgia population would rarely have a L/W as small as 1.5. It would also appear, however, that specimens with hind-wing spots having L/W in the range 1.5 to 2.0 could be taken anywhere within the entire range of all the populations under discussion. Davis (1924) seems to have had a more realistic view of these factors of geographical variation than was indicated by the comments of French (1889), Clark and Clark (1951), or most others who have written on the matter, since Davis did not contend that all individuals in the population he described were distinguishable from all of those making up the population with which it was being compared, nor did he endeavor to suggest, as did the Clarks, that those individuals occurring at a given locality resembling the average aspect of a population to which a name has been applied should be designated by that name, while others occurring at the same time at the same locality resembling another named population should bear its name.
Neither references to genetic studies nor speculations which may have been made to elucidate the factors involved in observed variation within and between the populations discussed above have been found. Ford (1945) discussed genetic and geographical variation with respect to size, number, and elongation of ventral hindwing spots in two satyrid species occurring in Great Britain. He noted (pp. 206-207) that in Aphantopus hyperanthus, the variety "lanceolata" characterized by an enlargement and distortion into ovals of the rings surrounding such spots, had been shown to be a simple recessive character, while variation manifested as reduction of size and number of ventral hindwing spots, found to be commoner in some districts than in others, was controlled on a multifactorial basis (pp. 222-223). He noted that in Coenonympha tullia, there is geographic, clinal variation from an almost unspotted race in the north (Scotland) to a race with well-developed spots southward (pp. 292-293). It would appear that the areolata-mitchellii complex could provide an excellent basis for studies of factors influencing variation.
Literature Cited
Badger, F. S., 1958. Euptychia mitchellii (Satyridae) in Michigan and Indiana tamarack bogs. Lepid. News, 12: 41-46.
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160 Mather: Euptychia areolata Vol. 19, no. 3
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