《Journal of Insect Behavior》：Flight Takeoff Performance from the Water Surface in Riparian Beetles
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岸栖陆生昆虫面临洪水或意外接触水体；然而，其从水面起飞的能力尚不清楚。研究人员评估了25种甲虫的起飞潜伏期（takeoff latency，接触水面至首次起飞的时间）和起飞概率的种间变异。非岸栖物种未在实验静水（lentic water，静水水体）表面启动飞行
岸栖陆生昆虫面临洪水或意外接触水体；然而，其从水面起飞的能力尚不清楚。研究人员评估了25种甲虫的起飞潜伏期（takeoff latency，接触水面至首次起飞的时间）和起飞概率的种间变异。非岸栖物种未在实验静水（lentic water，静水水体）表面启动飞行，而19种岸栖物种能够起飞。起飞潜伏期差异很大，岸线分布和体型具有显著影响。高速摄像显示，Tachyura laetifica（Carabidae）着陆后明显黏附于水面，并通过向上牵拉身体逐渐脱离界面。相反，Thinodromus eminens（Staphylinidae）着陆后迅速站立并就位，几乎立即起飞。在表面张力（surface tension）降低条件下，起飞性能下降，表明稳定站立位姿对起飞的重要性。在实验室中，两种物种均表现出在低流速流水（low-velocity flow）条件下起飞。结果提示，在岸栖甲虫中，从水面起飞是一种常见行为反应，可能有助于其迅速飞离以规避水位波动或捕食风险。
研究背景与问题：洪泛平原生物常经历水流位移或淹没等水文扰动，并形成再定殖与存活的适应反应；这些条件也塑造岸栖（riparian，河岸带）生境特征和群落结构。水生及半水生昆虫中，飞行可能在逃离洪水、意外接触水体及随之而来的捕食风险中起重要作用，但陆生节肢动物在周期性淹水景观中接触水体后如何恢复和维持自身仍不完整。陆生昆虫主动从水面起飞的能力很少受到关注；已有漂流、预判性逃避、攀爬植被、掘穴和潜水等暂时耐受水体暴露的行为报道，但陆生类群水面起飞的行为描述缺乏细节。洪泛平原甲虫群落，尤其是岸栖带类群，为研究被忽视的运动方式提供机会；高水位期间或之后岸栖步甲飞行活动增加，但起飞来自地面还是直接来自水面仍不明确；少数观察提示沿岸隐翅虫属Bryothinusa、Psamathobledius及岸栖步甲属Bembidion某些物种可从水面起飞，但其行为过程、普遍性和性能尚未被研究。因此，该研究评估岸栖地面栖息甲虫从水面起飞的能力，以明确起飞性能的种间变异及其对岸栖甲虫的生态意义。研究人员对6科25种甲虫开展静水起飞实验，发现非岸栖物种不能从实验静水表面起飞，19种岸栖物种可起飞；起飞潜伏期差异大，并受岸线分布和体型影响；高速摄像揭示两种焦点物种具有对比鲜明的起飞序列；表面张力降低时起飞性能下降；低流速流水下两种物种仍可起飞。该研究提示，在岸栖甲虫中，从水面起飞是一种常见行为反应，可能有助于其迅速飞离以规避水位波动或捕食风险。
关键技术方法（不超过250字）：2024年4月至2025年11月，研究人员于日本东京多摩川中下游砂砾洪泛平原稀疏岸栖植被处采集岸栖甲虫，并在八王子市宫下町活动洪泛平原上方台地或落叶林地表采集非岸栖甲虫，部分类群使用斑蝥素诱饵陷阱；室内标准化观察后开展静水水面起飞实验、高速摄像记录、表面活性剂浓度梯度下的起飞实验和低流速流水起飞实验；同步进行岸线0–5 m样方调查，并以生存分析、Cox比例风险模型（Cox proportional hazards regression model）等统计起飞时间与体型、岸线分布的关系。
研究结果：
静水条件下的起飞概率（Takeoff Probability under Lentic Conditions）：通过6科25种甲虫的静水起飞实验，研究人员发现所有物种均漂浮且释放后无个体完全沉没，但仅19种成功从水面起飞，成功者均为岸栖物种，非岸栖物种未起飞；所有起飞物种先借助足在水面形成站立姿态，部分个体出现暂时黏附；总体起飞率为15%–100%，首次起飞中位时间为1–67 s；在同时进行水面与对照测定的6种中，5种在水面起飞明显快于对照固体底面，而Fleutiauxellus curatus无显著差异；11种甲虫的Kaplan–Meier曲线显示起飞时间差异显著。
岸栖物种分布（Riparian Species Distribution）：通过岸线0–5 m的样方调查，研究人员在6个距离等级共记录至少43种11科1887个个体；Myllaena sp.、Philonthus spadiceus和T. eminens等隐翅虫最常在0 m采集，Bembidion spp.和Perileptus japonicus在0–1 m出现较多，T. laetifica、T. exarata和Apristus grandis最常在2–4 m采集，Fleutiauxellus spp.和Anthicus pilosus等最常在2–5 m记录。
起飞事件的预测因子（Predictors of Takeoff Events）：通过Cox比例风险模型分析315次起飞事件，研究人员发现起飞时间显著受体型和岸线分布影响；体型与起飞率呈负相关，较小个体起飞更快；岸线相关的加性对数比（ALR，additive log-ratio）变量贡献显著，0 m和2 m相对发生率较高与更短起飞时间相关，4 m和5 m较高与更长起飞时间相关；与雌性相比，雄性起飞时间无显著关联。
两种甲虫的水面起飞序列（Water-surface Takeoff Sequence in the Two Species）：通过高速摄像，研究人员发现T. eminens着陆接触水面后仅保持有限接触，足部迅速使身体呈腹面朝下直立，随后鞘翅打开、后翅展开并直接从水面起飞；T. laetifica着陆后腹面黏附于水面，借助足主动旋转至腹面朝下，抬高头部和前胸以减少前部黏附，后足向体中线移动以促进腹部脱离，建立稳定直立姿态后打开鞘翅、展开后翅、开始振翅并脱离水面；T. laetifica从着陆到起飞的中位时间显著长于T. eminens（W=54，p<0.01）。
起飞性能对表面张力的依赖性（Surface Tension Dependence of Takeoff Performance）：通过表面活性剂浓度梯度实验，研究人员发现T. eminens在接近临界胶束浓度（CMC，critical micelle concentration）前保持100%起飞率，随后在细分浓度范围内急剧下降；在3.2×10
?5 M时仅1个个体未启动飞行并处于腹部末端接触水面的站立姿态；T. laetifica起飞率总体较低并随浓度增加逐渐下降，较高浓度下许多个体仅进展至站立阶段而未启动飞行；所有成功起飞的Tachyura个体均经过站立阶段，无个体直接从黏附状态起飞；T. eminens起飞及T. laetifica站立和起飞均呈显著剂量依赖性下降。
流水条件下的起飞性能（Takeoff Performance under Lotic Conditions）：通过简化流水环境实验，研究人员发现T. eminens起飞率为96.7%（30个中29个），T. laetifica为63.3%（30个中19个）；两种物种在静水与流水处理间均无显著差异；T. eminens起飞中位时间为1.0 s（四分位距IQR：1.0–2.0 s），T. laetifica为2.0 s（IQR：1.5–2.0 s）。
讨论部分总结：该研究揭示许多岸栖甲虫可从水面起飞，且该能力种间差异大，并与体型和岸线分布等性状相关；两种焦点物种呈现对比鲜明的起飞序列，一种快速起飞，另一种先经历明显脱离阶段再延迟起飞。水面起飞概率的种间差异与岸栖环境暴露风险特征一致；静水与对照比较表明该反应由接触水面特异性诱导；在或靠近岸线采集更频繁的岸栖昆虫起飞潜伏期更短，而较内陆者起飞更慢或出现更少，Cox回归亦将岸线分布识别为起飞时间的可靠预测因子。高速摄像显示隐翅虫T. eminens站立后快速起飞，步甲T. laetifica着陆后黏附并先将身体拉至水面再站立起飞；小型岸栖步甲在水面站立的能力可能较常见。岸栖隐翅虫体表具密集短毛和刻点，而岸栖步甲体表相对光滑、刚毛稀疏，这些表面形态差异可能影响与气–水界面的相互作用及站立和起飞行为序列。表面张力降低时站立和后续起飞成功率呈剂量依赖性下降，提示稳定站立是起飞前提，表面张力降低可能削弱足周弯月面的稳定支撑，并可能通过增加体表湿润、湿润区域不对称力或起飞时滞留水的附加质量效应影响起飞性能；较小个体起飞更快，可能与毛细黏附随钉扎接触线长度缩放有关。流水条件下岸栖甲虫仍具较高起飞成功，提示水面起飞可在 modest flow 条件下发生；快速起飞可能缩短个体暴露于捕食者、被动运输、水面移动受限和体表持续湿润的时间。局限包括：未量化气–水界面物理性质如接触面积、黏附力、物种体密度和浮力因素；实验为简化实验室条件，未复现自然洪水中的杂物、湍流和表面异质性，流水实验为直接置于水面而非自然涨水全过程；Milli-Q水缺少自然表面膜且Marangoni对流可能使条件更严格，故估计为保守测量；岸线分布为种级分析；研究关注水面起飞能力与时间而非自然洪水中的使用频率，表明行为潜力而非野外实现条件。研究结论翻译：结果提示，在岸栖甲虫中，从水面起飞是一种常见的行为反应，可能有助于其迅速飞离以规避水位波动或捕食风险。
