LOGO КАФЕДРА ЭНТОМОЛОГИИ СПбГУ

 

Елена Борисовна Лопатина

Email: elena.lopatina@gmail.com
ORCID id: 0000-0003-0267-5266

Профиль на ResearchGate

Доцент, кандидат биологических наук

Год выпуска из ЛГУ – 1981
Тема кандидатской – Термолабильность развития и температурная регуляция сезонного цикла у муравьев.

Насекомые, температура, продолжительность развития, норма реакции, пластичность, масса тела, адаптация, внутривидовая изменчивость, гибридизация, искусственный отбор, наследование

Актуальные научные интересы: Пластичность температурных норм развития эктотермных организмов.
Текущий проект: Изменчивость, наследование и эволюция температурных норм развития насекомых.

Возможные направления исследований для студентов:
Как правило, объектами исследований являются различные виды бабочек, жуков и клопов.
  • Межвидовая и внутривидовая изменчивость термолабильности роста и развития.
  • Влияние биотических (пища) и абиотических (длина дня) факторов на температурные нормы реакции у популяций и видов, приуроченных к разным климатам и/или имеющих разные сезонные циклы.
  • Адаптивная природа и наследование температурных норм реакции.
  • Географические (широтные и высотные) различия по размерам тела и их связь со скоростью развития и нормой реакции на температуру.
  • Пути эволюции скорости развития и массы тела: эволюционные ограничения и компромиссы, различия в температурных нормах реакции между крупными таксонами и экологическими группами.
  • Сравнительно-филогенетический анализ скорости и термолабильности развития
  • Сравнительное изучение влияния температуры и фотопериода на развитие насекомых
  • Экспериментальная эволюция скорости и термолабильности развития насекомых (искусственный отбор и гибридизация)
  • Экспериментальная эволюция трофических рас у насекомых

  • Lopatina, E.B., S.V. Balashov and V.E. Kipyatkov, 2007. First demonstration of the influence of photoperiod on the thermal requirements for development in insects and in particular the linden-bug, Pyrrhocoris apterus (Heteroptera, Pyrrhocoridae). European Journal of Entomology, vol. 104: 23-31.

    Kipyatkov V. E. and E. B. Lopatina. 2010. Intraspecific Variation of Thermal Reaction Norms for Development in Insects: New Approaches and Prospects. Entomological Review, 2010, Vol. 90, No. 2, pp. 163–184

    Lopatina E. B., V. E. Kipyatkov, S. V. Balashov, and D. A. Kutcherov. 2011. Photoperiod–Temperature Interaction—A New Form of Seasonal Control of Growth and Development in Insects and in Particular a Carabid Beetle, Amara communis (Coleoptera: Carabidae). Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 2011, Vol. 47, No. 6, pp. 578—592.

    Kutcherov D. A., Lopatina E. B., Kipyatkov V. E. Photoperiod modifies thermal reaction norms for growth and development in the red poplar leaf beetle Chrysomela populi (Coleoptera: Chrysomelidae). Journal of Insect Physiology, 2011, v. 57, № 7, p. 892–898.

    Lopatina E. B., V. E. Kipyatkov, S. V. Balashov, D. A. Dubovikoff, and I. V. Sokolova. 2012. Interspecific and Intraspecific Variation of the Duration and Thermal Requirements for Egg Development in Carabid Beetles (Coleoptera, Carabidae) in the North-West of Russia. Entomological Review, 2012, Vol. 92, No. 1, pp. 32–45.

    Lopatina Е. B., V. E. Kipyatkov, S. V. Balashov, D. A. Dubovikoff, and I. V. Sokolova. 2012. Adaptive Latitudinal Variation of the Duration and Thermal Requirements for Development in the Ground Beetle Amara communis (Panz.) (Coleoptera, Carabidae). Entomological Review, 2012, Vol. 92, No. 2, pp. 135–145.

    Lopatina, E.B., Kutcherov D.A., Balashov S.V. 2014. The influence of diet on the duration and thermal sensitivity of development in the linden-bug Pyrrhocoris apterus L. (Heteroptera: Pyrrhocoridae). Physiological Entomology, 39: 208 – 216.

    Кучеров Д. А., Кипятков В. Е., Лопатина Е. Б., 2014. Внутрипопуляционная изменчивость температурных норм развития у двух видов жуков-листоедов (Coleoptera: Chrysomelidae). Вестник Санкт-Петербургского университета, Серия 3 (Биология), т. 4, стр. 10-12.

    Ryzhkova M.V., Lopatina E.B. 2015. Plasticity of the Thermal Developmental Reaction Norms in the European Peacock Butterfly Inachis io (Lepidoptera, Nymphalidae). Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, V 51(3): 222-234.

    Рыжкова М. В. и Лопатина Е.Б. 2015. Температурные нормы развития и их фотопериодическая модификация у брянской популяции бабочки Inachis io (Lepidoptera, Nymphalidae). Вестник Санкт-Петербургского университета, Серия 3 "Биология", Вып. 3, стр. 19-35.

    Kutcherov D., Saulich A., Lopatina E., Ryzhkova M., 2015. Stable and variable life-history responses to temperature and photoperiod in the beet webworm, Loxostege sticticalis // Entomologia Experimentalis et Applicata, 154(3): 228–241.

    Kipyatkov, V.E. and Lopatina E. B. 2015. A comparative study of thermal reaction norms for development in ants. Entomological Science, 18: 174–192. doi:10.1111/ens.12098 Ryzhkova M.V., Lopatina E.B., 2016. The seasonal development cycle of Aphantopus hyperantus (L.) (Lepidoptera, Nymphalidae: Satyrinae) in Leningrad Province. Entomological Review. Volume 96, Issue 7, pp 831–847.

    Balashov S. V., M. V. Ryzhkova, E. B. Lopatina. 2017. The influence of temperature transfers on subsequent growth of the European peacock butterfly Inachis io (Lepidoptera, Nymphalidae). Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology, 53(5):394-403.

    Лопатина Е.Б. 2018. Пластичность температурных норм развития насекомых. Евразиатский энтомологический журнал. 2018, 17(1): 63–72 Gusev I. A., Lopatina E.B. 2018. Temperature and Photoperiodic Control of Development in the Green Shield Bug Palomena prasina (L.) (Heteroptera, Pentatomidae) in Leningrad Province. Entomological Review, 2018, Vol. 98, No. 8, pp. 939–955.

    Kutcherov D., Lopatina E. B., 2018. Growth and development under variable temperatures revisited: the importance of thermal thresholds. Zoology and Ecology 28(4): 355–364. [Scopus] Kutcherov D. A., Lopatina E. B., Balashov S. V., 2018. Convergent photoperiodic plasticity in developmental rate in two species of insects with widely different thermal phenotypes. European Journal of Entomology, 115: 624–631.

    Gusev I. A., Lopatina E.B. 2019. A Novel Form of Phenotypic Plasticity of the Thermal Reaction Norms for Development in the Bug Graphosoma lineatum (L.) (Heteroptera, Pentatomidae). Entomological Review, 2019, Vol. 99, No. 4, pp. 417–436.

    Kutcherov D., Lopatina E. B., Yermakov S., 2019. Effects of temperature and photoperiod on the immature development in Cassida rubiginosa Mull. and C. stigmatica Sffr. (Coleoptera: Chrysomelidae). Scientific Reports 9, 10047. doi.org/10.1038/s41598-019-46421-3.

    Бакалавриат

  • "Поведение животных и как его изучать" 8 (весенний) семестр, общий курс.
  • Целью дисциплины является ознакомление с различными подходами к изучению поведения животных, включая эколого-этологический и эволюционный, ознакомление с экспериментальными подходами к изучению поведенческой экологии и эволюции поведения животных.

    Этот методический курс будет полезен студентам, изучающим живые организмы с использованием экспериментальных методов – зоологам, физиологам, экологам. В рамках курса будут рассмотрены различные подходы к изучению поведения животных, которые применяли классические этологи и бихевиористы. Мы обсудим общие проблемы, встающие перед любым исследователем, начинающим работать с живими организмами – об особенностях лабораторных и полевых экспериментов, о надежности и валидности пролученных данных и их правильной интерпретации, о том, как избежать влияния самого экспериментатора на получаемые результаты. Слушатели узнают о проблемах псевдорепликации при проведении статистического анализа результатов. Мы обсудим статистические последствия индивидуальных различий объектов исследования и способы их минимизации. Интересными являются проблемы, вызванные необходимостью проведения наблюдений за группами особей – способы выделения групп, анализ иерархии доминирования, вычисление индексов ассоциированности и поддержания близости между животными. В результате освоения дисциплины студенты будут иметь представление об том, как правильно спланировать и осуществить лабораторный и полевой эксперимент с живыми объектами, освоят правила проведения учетов и способов регистрации поведения, освоят общие подходы к адекватному математическому анализу и интерпретации полученных данных.

  • "Социальное поведение членистоногих" (осенний (5-7) семестр , курс по выбору)
  • Целью освоения дисциплины является формирование у студентов современных представлений об эволюции родительского поведения, помощничества и эусоциальности с позиции поведенческой экологии и теории эволюции, а также об этапах возникновения социального образа жизни и о разнообразии форм социального поведения в различных группах членистоногих.

    Курс дает базовые представления о трех типах социальности и эволюционных переходах между ними. Обеспечивает формирование современных представлений об эволюции родительского поведения, помощничества и эусоциальности с позиции поведенческой экологии и теории эволюции. Слушатели узнают, какие факторы вызывают переход от одиночного к социальному образу жизни и как происходит эволюция социального поведения, ведущая к появлению общественных насекомых – термитов, муравьев, пчел и ос. Мы поговорим о том, каким образом общественным насекомым удается так согласованно выполнять все функции в колонии – добывать корм, выращивать новых членов колонии, регулировать микроклимат в гнезде. Мы рассмотрим вопросы, связанные с системой разделения труда и детерминацией каст у общественных насекомых, поговорим об особенностях мобилизации и фуражировки, о социальном паразитизме. Кроме того, мы познакомимся со сложными формами социального поведения, связанными с охраной местообитания (жилища), которые были обнаружены у галловых тлей, трипсов и креветок.

    Результатом освоения дисциплины должно стать формирование у слушателей представлений о возможных путях эволюции социальных форм поведения в различных группах членистоногих и основных признаках эусоциальности, об эволюции родительского поведения и возникновении помощничества. Студенты получат представление об эколого-этологических и эволюционных подходах к изучению социального поведения членистоногих.

  • «Поведение наземных членистоногих» (осенний (7) семестр, спецкурс)
  • Целью освоения дисциплины является формирование у студентов комплексного подхода к изучению поведения насекомых, включая эколого-этологический и эволюционный, а также формирование современных представлений об эволюции репродуктивного и родительского поведения в различных группах членистоногих с позиции поведенческой экологии.

    Курс дает базовые представления об индивидуальных и коллективных формах поведения членистоногих. Слушатели узнают о способности насекомых и пауков к обучению и формированию условных рефлексов, а также об адаптивной значимости способности к обучению. Слушатели познакомятся с особенностями пассивной и активной коллективной защиты у членистоногих и эволюционных причинах формирования агрегационного поведения, а также получат представление об особенностях поведения насекомых и пауков при поиске и добывании пищи, о строительстве ловушек и разнообразных формах мимикрии и маскировки. Слушатели узнают о распространение клептопаразитизма среди насекомых и пауков, о формах клептопаразитизм, о внутривидовом и межвидовом клептопаразитизме. Мы поговорим о трофобиотических отношениях насекомых-прокормителей и общественных насекомых, о распространение трофобиоза, о взаимных морфологических и поведенческих адаптациях партнеров к трофобиозу. Будут рассмотрены формы репродуктивного поведения и репродуктивные стратегии самцов и самок, а также формы родительского поведения. В результате освоения дисциплины студенты должны получить представление об эколого-этологических и эволюционных подходах к изучению поведения членистоногих и научиться применять их в самостоятельной научной работе.

  • «Членистоногие в ветеринарии и медицине» (весенний (8) семестр, спецкурс)
  • Целью освоения дисциплины является формирование современных представлений о трансмиссивных заболеваниях и о их природной очаговости, о биологических переносчиках и особенностях их взаимодействием с патогенами.

    В рамках данного курса слушатели познакомятся с многообразием членистоногих – переносчиков трансмиссивных заболеваний. Будут рассмотрены биологические особенности насекомых и клещей, имеющих наибольшее значение в медицине и ветеринарии. Слушатели узнают о наиболее опасных возбудителях трансмиссивных заболеваний (вирусах, бактериях, простейших и нематодах) и познакомятся с жизненными циклами простейших и нематод – возбудителей наиболее опасных заболеваний человека и животных. Мы рассмотрим явление миаза, типы миазов и биологию основных представителей двукрылых, вызывающих миазы. Слушатели узнают о паразитических клещах (чесоточные зудни, железницы и др.) и их биологии, а также о клещах домашней пыли – возбудителях аллергических заболеваний.

    Результатом освоения дисциплины станет формирование представлений о многообразии форм взаимодействия переносчиков и переносимых ими патогенов, об экологических проблемах, связанных с распространением членистоногих-переносчиков и с сохранением природных очагов инфекций. Слушатели получат представление о мерах борьбы с насекомыми и клещами, вредящими здоровью домашних животных и человека.

    Магистратура

  • «Поведение и социальность насекомых» (магистратура, осенний семестр)
  • Целью освоения дисциплины является формирование у студентов представлений об адаптивной значимости разнообразных форм взаимодействия насекомых со средой обитания и о многообразии социальных взаимодействий, а также об этапах становления субсоциального и эусоциального поведения у насекомых с позиции поведенческой экологии и теории эволюции. В рамках данного курса будут рассмотрены индивидуальные и социальные формы поведения насекомых, соотношение между врожденными (инстинктивными) и приобретенными формами поведения, особенности организации коллективного поведения общественных насекомых (патрулирование, принцип стигмергии и массовая коммуникация). Слушатели познакомятся со способами защиты от хищников и способами добывания пищи у одиночных и общественных насекомых, с формами мобилизации и стратегиями фуражировки у общественных насекомых. Будут рассмотрены трофобиотические отношения общественных насекомых и насекомых-прокормителей. Мы поговорим о клептопаразитах и хищниках, проникающих в гнезда общественных насекомых, и об их различных морфологических и поведенческих адаптациях к существованию в этих условиях. Слушатели познакомятся с современными взглядами на эволюцию родительского поведения. В результате освоения дисциплины студенты узнают об индивидуальных и коллективных формах поведения насекомых и о возможных путях эволюции и многообразии форм социального поведения.

  • «Медицинская энтомология» (магистратура, весенний семестр)
  • Целью освоения дисциплины является ознакомление с многообразием членистоногих – переносчиков заболеваний, и особенностями их биологии, а также формирование представлений о специфических и неспецифических переносчиках и особенностях их взаимодействий с патогенными микроорганизмами, простейшими и нематодами. В рамках курса слушатели познакомятся с многообразием членистоногих – переносчиков трансмиссивных заболеваний (насекомых и клещей), и типами паразитизма. Узнают о специфических и неспецифических переносчиках, об особенностях их взаимодействий с патогенными микроорганизмами, простейшими и нематодами, о способах переноса патогенов – механических и специфических. Будет дано представление о природной очаговости трансмиссивных заболеваний. Слушатели узнают о роли кровососущих двукрылых (комаров, мошек, мокрецов, москитов, слепней, куколкородных мух) и других кровососущих насекомых (блох, вшей и клопов) в распространении опасных заболеваний человека и животных (энцефалитов, лихорадок, малярии, филяриозов, трипаносомозов, лейшманиозов, чумы, тифов и проч.). Слушатели познакомятся с характерными особенностями иксодовых, аргасовых, гамазовых и краснотелковых клещей, и их значении в поддержании природных очагов и распространении таких заболеваний как энцефалиты, туляремия, эндемические сыпные и возвратные тифы, пироплазмозы, лихорадки и проч.

    Результатом освоения дисциплины должно стать формирование представлений о видовом разнообразии членистоногих-переносчиков трансмиссивных заболеваний и о многообразии форм их взаимодействия с патогенами. Студенты получат представление об экологических проблемах, связанных с распространением членистоногих-переносчиков и с сохранением природных очагов инфекций, и о современных методах борьбы с переносчиками возбудителей трансмиссивных заболеваний.


    Дополнительные материалы: архив презентаций "Эволюционная экология", "Социобиология насекомых" (pdf)

    Связанные страницы:
    Д. А. Кучеров
    С. В. Балашов
    В. Е. Кипятков (страница памяти)
    Социобиология насекомых: экология и поведение муравьев
    Сезонные жизненные циклы муравьев
    Социальная регуляции развития и диапаузы у муравьев
    Адаптации муравьев к условиям различного климата
    Эволюционная экология и теория жизненных циклов
    Фотопериодизм и сезонные циклы насекомых
     

     

      [2020]