《The Science of Nature》：Diel emergence and dispersal rhythms in the bamboo borer Dinoderus minutus (Coleoptera: Bostrichidae)
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生物节律调控昆虫的活动，是生物界中一种保守的适应性特征。理解具有扩散习性的隐蔽性物种的行为节律，对于阐明其生态学相互作用以及改进害虫管理策略具有重要意义。本研究采用时间生物学研究方法，在田间和实验室条件下调查了竹蠹 Dinoderus minutus 的羽化和
生物节律调控昆虫的活动，是生物界中一种保守的适应性特征。理解具有扩散习性的隐蔽性物种的行为节律，对于阐明其生态学相互作用以及改进害虫管理策略具有重要意义。本研究采用时间生物学研究方法，在田间和实验室条件下调查了竹蠹 Dinoderus minutus 的羽化和飞行活动的昼夜模式。田间羽化试验采用含有自然侵染竹竿的羽化笼进行评价，而飞行活动则通过以半化学信息素诱饵诱集的交叉叶片式挡板诱捕器进行监测。在实验室试验中，比较了上午和下午时段昆虫的运动和飞行活动。周期性分析揭示了羽化和飞行活动均存在显著的日节律。Cosinor 分析表明，大多数个体在约 14:00 时羽化，并在其后不久的大约 16:00 时开始飞行，该时间对应每种行为的峰相位（acrophase）。夜间未记录到羽化或扩散活动，表明其具有严格的昼间扩散行为。实验室试验证实了田间观察结果，显示下午中段时间的起飞行为、运动活动、速度和移动距离均显著高于上午。这些结果表明，D. minutus 表现出可预测的行为周期性，羽化和飞行活动的高峰集中在下午中段时间。该信息为竹蠹种群的田间监测、检测以及制定害虫管理策略提供了重要基础。
生物节律是分子与行为生物学的核心研究领域，关注生物体生理和行为过程的时间调控。在昆虫中，生物节律调节取食、交配、产卵、变态、羽化和扩散等关键生活史性状，这些节律由内源性时钟控制，并通过光照和温度等授时因子（zeitgebers）与外部环境同步。隐蔽性昆虫的行为节律研究相对匮乏，尽管它们可能揭示与扩散和生存相关的适应性机制。竹蠹 Dinoderus minutus（Fabricius）（鞘翅目：长蠹科）是一种蛀食性昆虫，其未成熟阶段隐蔽生活在竹竿内部，成虫则暴露于外部环境并表现出活跃的扩散行为。在实验室条件下，D. minutus 的整个未成熟发育期及成虫期最初约一周均在竹材内部蛀道中度过，约占其寿命的50%，因此扩散行为是成虫阶段的关键转变，并可能受到时间调控以优化交配机会、寄主定殖并规避不利环境条件。
研究人员开展了田间和实验室条件下的系统试验。田间羽化试验在自然气象条件下进行，通过羽化笼每日06:00至20:00监测成虫羽化，每2小时记录一次；田间飞行试验采用半化学信息素（己醛和癸醛混合物）诱饵的交叉叶片式挡板诱捕器，同步监测飞行活动的日节律；实验室活动试验将30头新羽化成虫分别置于培养皿中，在10:00和16:00两个时间点进行30分钟的行为记录。周期性分析采用Lomb-Scargle周期图（LSP），峰相位估计采用Cosinor模型，并利用广义线性模型（GLMs）及其扩展模型进行统计推断。
研究结果表明，田间条件下D. minutus的羽化和飞行活动均表现出显著的日周期性（LSP，羽化：周期=23.909 h，p<0.01；飞行：周期=23.846 h，p<0.01）。羽化高峰出现在14:00，约占羽化总量的65%；飞行活动高峰出现在16:00，约占田间诱捕总量的60%。Cosinor分析显示，羽化的峰相位约为13:42，飞行的峰相位约为16:32，两者差异显著（Wald统计量=22.22，p<0.001），相位差约为2.83小时。夜间未观察到任何扩散活动，表明该物种具有严格的昼间扩散行为。实验室试验证实了田间观察结果：16:00评估的成虫飞行尝试次数（准泊松GLM，F=10.963，p<0.01）、起飞概率（二项GLM，χ2=23.72，p<0.01）、飞行速度（单因素方差分析，F(1,29)=11.614，p<0.01）和移动距离（单因素方差分析，F(1,29)=6.568，p<0.05）均显著高于10:00。
讨论部分指出，本研究确立了所测环境周期下的活动时间，但并未证明内源性昼夜节律时钟的控制作用。相似的时间活动模式也见于其他陆生昆虫，如亚洲柑橘木虱 Diaphorina citri Kuwayama、黑蝇以及亚洲舞毒蛾 Lymantria dispar L.，均在下午时段表现出活动高峰。咖啡果小蠹 Hypothenemus hampei（Ferrari）与D. minutus的相似性表明，下午同步扩散可能代表了隐蔽性蛀木或蛀种甲虫的一种适应性策略，可能有利于优化求偶、寄主定殖或利用适宜飞行的环境条件。然而， bamboo 竹材内部同步羽化的具体环境线索仍未明确，材内温度和光照穿透性均未量化，因此无法区分温度、光暗周期或二者交互作用的相对贡献。研究人员强调，需要同步微气候测量和恒定条件实验来识别近端线索并确定是否存在内源成分。从应用角度而言，掌握D. minutus活动的时间动态有助于优化监测方案、改进基于半化学信息素的诱捕系统的时间安排，并有助于保护新受伤的竹竿——这是最易被定殖的基质。
研究结论：研究结果表明，竹蠹在所测田间条件下表现出可重复的日活动模式，成虫羽化高峰在14:00左右，飞行活动高峰在下午较晚时段。这些发现阐明了扩散行为的时间组织特征，但未将其归因于特定的环境线索或内源机制。所确定的活动窗口也界定了田间检测、行为观察以及飞行和寄主定殖研究的适宜时段。
