1e. Color and light perception: light attraction of target species

Section in construction

A partial review of color perception and light attraction in different Oryctes species is presented below. The overall conclusion is that the exclusive use of UV light sources in traps has probably been adopted a bit too quickly, whereas a combination of several wavelengths might further improve trapping efficiency. The most effective wavelengths may also vary depending on the time of day, particularly between dusk and full night. We have taken these points into account in designing the new traps.

In the late 1950s, a series of papers was published in Sri Lanka on the phototactic responses of Oryctes rhinoceros to different colored lights when adults were offered two simultaneous choices: a colored light versus diffuse white light (“ground glass”), and then a colored light versus no light (Goonewardene, 1959; Goonewardene & Abeywardena, 1959a, 1959b).

“Ground glass” refers to a device that diffuses light instead of letting it pass directionally, producing soft, homogeneous illumination with no obvious point source; this device is used as a reference to simulate diffuse white light (similar to the sky at dusk) in experiments.

In the last paper of this series (Goonewardene & Abeywardena, 1959b), trials repeated three times for each color (red, blue, green, yellow, orange, violet, and “neutral”) showed no significant effect of insect sex or color taken alone, but did reveal a significant interaction between color and the type of alternative (white light or darkness). When the alternative was white light, violet and red attracted significantly more beetles than the other colors, while blue and white light were roughly equivalent. In contrast, when the alternative was darkness, blue attracted clearly more beetles, whereas most of the other colors (including violet) performed worse than darkness. The authors concluded that, in practice, red light sources would be preferable for trapping adults flying at dusk, and blue light sources for adults flying in the middle of the night.

In 2012, a phototactic study was carried out on Oryctes agamemnon arabicus (Fairmaire) (Coleoptera: Scarabaeidae), a date palm pest that damages trunks and roots and sometimes also injures lawns in the United Arab Emirates (UAE) and in other countries such as Oman, Saudi Arabia, and Tunisia. Six light colors (white, green, red, yellow, blue, and infrared) and two lamp types (mercury vapor and energy saving) were evaluated in light traps. White light emitted by mercury vapor lamps attracted significantly more adults of O. agamemnon arabicus than the other tested colors. Increasing the power of mercury vapor lamps from 160 to 250 watts did not result in a significant increase in the number of insects captured.

Izaitul Aida et al. (2020) show that the Malayan Yellow Dwarf (MYD) coconut variety, with its yellow stem and fruits, harbors significantly more adults (males and females) than the Malayan Red Dwarf (MRD, orange) and Tagnanan (green) varieties. The authors interpret these differences largely as a color effect of the palm: the brighter yellow hue is thought to be more attractive to adults.

In 2021, Siderhurst et al. compared UV LED light sources with white LEDs. The authors report that traps with UV LEDs captured 100 CRB compared with 15 in traps with white LEDs. They add that UV light is, in general, more attractive to many scarab beetles than broad spectrum light (incandescent or white).

An Indonesian study tested pineapple based fruit traps combined with five light colors (white, yellow, blue, green, red) for catching Oryctes rhinoceros in immature oil palm plantations (Sejati et al., 2022). In a randomized block trial with five treatments, the “pineapple + yellow light” combination was significantly superior to combinations with blue, green, or red light, and equivalent to “pineapple + white light.” The authors interpret this result in terms of a good match between the spectrum of yellow light (560–590 nm) and the insects’ visual sensitivity range (about 300–650 nm). The precise trap type is not fully specified; it appears to be a simple suspended bucket trap with a lid pierced with openings.


Français

On trouvera ci dessous une revue partielle de la perception des couleurs et de l’attractivité lumineuse chez différentes espèces d’Oryctes. La conclusion générale est que l’on a sans doute adopté un peu trop rapidement l’usage exclusif de sources lumineuses de type UV dans les pièges, alors qu’une combinaison de plusieurs longueurs d’onde pourrait améliorer encore l’efficacité du piégeage. Les longueurs d’onde les plus performantes pourraient en outre varier selon le moment de la journée, notamment entre le crépuscule et la pleine nuit. Nous avons tenu compte de ces éléments dans la conception des nouveaux pièges.

A la fin des années 1950, une série de publication a été réalisée au Sri Lanka sur les réponses phototactiques d’Oryctes rhinoceros à différentes lumières colorées lorsque les adultes disposent de deux choix simultanés : une lumière colorée versus une lumière blanche diffuse (« ground glass »), puis une lumière colorée versus absence de lumière. (Goonewardene, 1959; Goonewardene, & Abeywardena, 1959a; 1959b)

“Ground glass” désigne un dispositif qui diffuse la lumière au lieu de la laisser passer de façon directionnelle, produisant un éclairement doux et homogène, sans source ponctuelle évidente; ce dispositif sert de  référence pour simuler une lumière blanche diffuse (comme celle du ciel au crépuscule) dans les expérimentations.

Dans la dernière publication de cette série, (Goonewardene, & Abeywardena, 1959b), les  essais, répétés trois fois pour chaque couleur (rouge, bleu, vert, jaune, orange, violet et « neutre »), ne montrent pas d’effet significatif du sexe de l’insecte ni de la couleur prise isolément, mais mettent en évidence une interaction significative entre couleur et type d’alternative (lumière blanche ou obscurité). Quand l’alternative est la lumière blanche, le violet et le rouge attirent significativement plus de scarabées que les autres couleurs, tandis que le bleu et la lumière blanche sont à peu près équivalents. En revanche, lorsque l’alternative est l’obscurité, le bleu attire nettement plus de coléoptères; alors que la plupart des autres couleurs (y compris le violet) sont inférieures à l’obscurité. Les auteurs en concluent qu’en pratique, des sources lumineuses rouges seraient préférables pour piéger les adultes volant au crépuscule, et des sources bleues pour ceux volant en pleine nuit.

En 2012, une étude phototaxique a été réalisée sur Oryctes agamemnon arabicus (Fairmaire) (Coleoptera : Scarabaeidae), un ravageur du palmier dattier qui provoque des dégâts au tronc et aux racines, et endommage aussi parfois  les pelouses aux Émirats arabes unis (EAU) ainsi que dans d’autres pays comme Oman, l’Arabie saoudite et la Tunisie. Six couleurs de lumière (blanc, vert, rouge, jaune, bleu et infrarouge) et deux types de lampes (à vapeur de mercure et à économie d’énergie) ont été évalué dans des pièges lumineux. La lumière blanche émise par les lampes à vapeur de mercure attirait significativement plus d’adultes d’O. agamemnon arabicus que les autres couleurs testées. L’augmentation de la puissance des lampes à vapeur de mercure de 160 à 250 watts n’a pas entraîné d’augmentation significative du nombre d’insectes capturés.

Izaitul Aida et al. (2020) montrent que la variété de cocotier Malayan Yellow Dwarf (MYD), au stipe et aux fruits jaunes, concentre significativement plus d’adultes (mâles et femelles) que les variétés Malayan Red Dwarf (MRD, orangée) et Tagnanan (verte). Les auteurs interprètent ces différences en grande partie par l’effet de la couleur du palmier : la teinte jaune, plus brillante, serait plus attractive pour les adultes.

En 2021, Siderhust et al ont comparé des sources lumineuse LED UV vs LED blanche. Les auteurs indiquent que les pièges avec LED UV ont capturé 100 CRB contre 15 pour les pièges avec LED blanches. Ils rajoutent que l’UV est, de façon générale, plus attractif pour de nombreux scarabées que les lumières à spectre large (incandescence, blanc),

Une étude Indonésienne a testé des pièges fruitiers à base d’ananas combinés à cinq couleurs de lumière (blanc, jaune, bleu, vert, rouge) pour la capture de Oryctes rhinoceros sur palmiers à huile non encore en production (Sejati et al, 2022). L’essai, en blocs randomisés avec cinq traitements montre que la combinaison « ananas + lumière jaune » significativement supérieure aux combinaisons avec lumières bleue, verte ou rouge, et équivalente à « ananas + lumière blanche ». Les auteurs interprètent ce résultat par l’adéquation du spectre de la lumière jaune (560–590 nm) avec la plage de sensibilité visuelle des insectes (environ 300–650 nm). Le type de piège n’est exactement pas précisé, il semble que ce soit un piège simple du type seau suspendu muni d’un couvercle percé d’ouvertures.

References

Al-Deeb, M. A., Mahmoud, S. T., & Sharif, E. M. (2012). Use of light traps and differing light color to investigate seasonal abundance of the date palm pest, Oryctes agamemnon arabicus (Coleoptera: Scarabaeidae). Journal of Economic Entomology, 105(6), 2062–2067. https://www.academia.edu/download/56821802/Use_of_Light_Traps_and_Differing_Light_C20180618-19419-15u14v5.pdf

Goonewardene, H. F. (1959). The rhinoceros beetle (Oryctes rhinoceros L.) in Ceylon. Part II A – Phototaxic responses of Oryctes rhinoceros L.: “White light” versus “coloured light”. Ceylon Coconut Quarterly, 10(1–2), 1–11. https://dl.nsf.gov.lk/bitstreams/9ec8b6c4-1b78-4ad8-a9cd-0a74bf0c7f3e/download

Goonewardene, H. F., & Abeywardena, V. (1959a). The rhinoceros beetle (Oryctes rhinoceros L.) in Ceylon. Part II B – Phototaxic responses of Oryctes rhinoceros L.: “No light” versus “coloured light”. Ceylon Coconut Quarterly, 10(1–2), 13–23. https://dl.nsf.gov.lk/bitstreams/3b6f2e0e-0a26-4e8c-9f9f-1c6f9b0a4a2d/download

Goonewardene, H. F., & Abeywardena, V. (1959b). The rhinoceros beetle (Oryctes rhinoceros L.) in Ceylon. Part II C – Phototaxic responses of Oryctes rhinoceros L.: Comparative study of the responses to “coloured light”, “no light” and “white light”. Ceylon Coconut Quarterly, 10(1–2), 25–40. https://dl.nsf.gov.lk/bitstreams/ff8920bc-cc37-4602-aa33-47b0a93a21a2/download

Izaitul Aida, I., Mohd Rasdi, Z., Ismail, R., Ismeazilla, M. B., Mohd Faizol, K., Muhammad Shakir, Z., Nur Fakriyah, A., & Noor Shuhaina, S. M. (2020). Susceptibility and resistant of different host varieties of oil palm and coconut palm towards pest, rhinoceros beetle (Oryctes rhinoceros). Asian Journal of Agriculture and Rural Development, 10(1), 56–67. http://www.aessweb.com/journals/5005

Sejati, H., Parinduri, S., Ningsih, T., & Margolang, R. H. (2022). Efektifitas Penggunaan Fruit Trap Berbahan Nanas Dan Berbagai Warna Lampu Sebagai Perangkap Kumbang Tanduk (Oryctes Rhinoceros) Pada Tanaman Belum Menghasilkan Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jacq). Jurnal Agro Estate, 6(1), 27-35. https://www.academia.edu/download/91640429/237-Article_Text-947-2-10-20220708.pdf

Siderhurst, M. S., Moore, A., Quitugua, R., & Jang, E. B. (2021). Effects of ultraviolet light and pheromone release rate in trapping coconut rhinoceros beetles, Oryctes rhinoceros (Coleoptera: Scarabaeidae), on Guam. Proceedings of the Hawaiian Entomological Society, 53, 21–32. https://zenodo.org/record/8159711

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