Browsing by department "Faculty of Biological and Environmental Sciences"
Now showing items 101-120 of 231
-
(2018)There are about 30 000 dogs in the city of Helsinki, the capital city of Finland. Dog excrements are destined eather on the communal waste system or in the city environment: in the streets, parks, beaches or forests. Dog droppings cause both a visible and smelly problem especially in the springtime when the snow melts. Nutrients and microbiological harmful substances run to the runoff waters, and the growing amount of dog excrements is engaging the communal waste management by collecting the manure and handling it. In this study the dog droppings were studied in four parks in the city of Helsinki. The droppings that were collected in the trash bins by the dog owners and the droppings that were left in the ground near the bins were weighted daily for twenty days in November- December 2017. The study was a quantitative field study, in which the weight of the droppings were weighted and the material of the excrement bag was registered. The study was divided in two parts. In the first part the amount of droppings that were left uncollected in to the intended bins was measured. In the other part the effect of dropping bag was estimated from the sewage handling and waste disposal point of view. The theoretical frame of reference was the analysis of environmental impacts of dogs, which was considered by using the amount of dogs in Helsinki and the results of the measurements, and reflecting them in the international scientific studies. The results were also compared with a survey ”Koirat kaupungissa” that was published by the city of Helsinki in 2017. The results of the measurements show that the dog population of Helsinki put out approximately 1 358 tons of manure per year, and 148 tons of that amount end up in the streets and the park environment despite of the sanitation law. Slight differences between parks were discovered: in relation the largest amount of excrements were left uncollected in the Runar Schildt park, in the suburban area in the northwest of the city of Helsinki. The dog excrement bag materials variated in the trash bins. The waste management could theoretically benefit of standardization of the bags, and it could be beneficial to get all the manure collected in bags that compost easily and would be composted. The nutrients of the excrements could be then collected and taken advantage of. This was anyhow found difficult, because even the best of the bag materials do not compost properly, and are being burned as mixed garbage with the dog excrements. The effects of dog excrements in the urban areas are also considered in this study.
-
(2020)Earthworms act as ecosystem engineers. As such, they have a large impact on many ecosystems. However, little is known about how they will respond to climate change. Substantial quantities of carbon pass through soil's macro-decomposers of which earthworms are the largest group in terms of biomass. They are drivers of soil bioturbation and play a major role in soil's organic carbon input and nutrient availability. Through their actions they increase soil's microbial activity, as well as the primary production in ecosystems. Earthworms have a great impact on soil and atmospheric carbon levels. Earthworm activity leads to direct and indirect increases in the CO2 flux between soil and the atmosphere. Earthworms directly impact soil CO2 flux only a little, whereas the indirect impacts are more substantial and are caused by earthworm-driven increases in microbial activity. The aim of this thesis is to find out how two common earthworms species in Finland, Lumbricus terrestris L. and Aporrectodea caliginosa Sav., respond to environmental changes brought on by climate change. According to climate models, the average temperature and precipitation during growth season will increase in Northern Europe during the next 100 years. Laboratory experiments were performed to examine the interactive effects of changes in precipitation and temperature on these earthworm species from two different ecological groups. The earthworms were incubated in two different temperature and precipitation treatments and measurements were performed to monitor impacts on soil pH, C, and N content as well as CO2 flux. Earthworm survival, growth and leaf litter consumption were also monitored. The results indicate that the presence of another earthworm species has a larger impact on the survival of individuals than climate conditions have. It is important to find out how climate change will affect interspecies competition, the distribution of earthworm species, and the composition of earthworm communities which all have implications on soil CO2 flux through the earthworm community. The results indicate that temperature, precipitation, and the presence of another species have a positive correlation with soil CO2 flux. However, L. terrestris, mainly a detritivore, did not increase their consumption of leaf litter in higher temperature or precipitation conditions compared to ambient climate conditions. This result needs further investigation in longer-lasting laboratory experiments as well as in field conditions, as a possible positive feedback mechanism between earthworm activity and climate change might be revealed.
-
(2018)Kokonaisvaltainen maatalousympäristön vesienhallinta pitää sisällään perus- ja paikallis-kuivatuksen sekä valumavesienhallinnan toimenpidekokonaisuuden huomioiden luonnon monimuotoisuuden ja kalatalouden tarpeet. Tämän tutkielman tavoitteena on ollut kirjallisuuden sekä käytännön toimijoiden raporttien avulla laatia toimintatapamalli maatalousympäristön tuotantotalouden kehittämiseen sekä vesistökuormituksen vähentämiseen. Kokonaisvaltaisella vesienhallinnalla tähdätään tulvien ja märkyysongelmien poistoon sekä maanrakenteen ja kasvukunnon parantamiseen ja tätä kautta kiintoaine- ja ravinnekuormituksen vähenemiseen. Kokonaisvaltainen toimintatapa tavoittelee yhdenaikaista tuottavuuden kasvua sekä vesien- ja luonnonhoidon turvaamista sekä tuotantotalouden ja ympäristönhoidon yhteensovittamista. Peruskuivatuksia koskevan kunnostustarpeen on todettu olevan huomattava ja vesienhallinnan rakenteiden korjausvelan olevan suuri. Maatalouden toimintaympäristössä tapahtuneiden muutosten myötä toimenpiteiden toteuttaminen on hankaloitunut ja monimutkaistunut. Toimenpiteiden järjestelmälliseen ja laajamittaiseen toteuttamiseen tarvitaan valuma-aluekohtainen toimintatapamalli. Valuma-aluekohtainen toimintatapamalli kokoaa yhteen ne toimenpiteet, joilla maatalous-alueiden tuotantotaloutta sekä vesien- ja ympäristönhoitoa voidaan valtakunnallisesti edistää ja toteuttaa yhdenaikaisesti. Tarvitaan laajamittainen riskialuekartoitus ongelma-alueiden selvittämiseksi ja tiedotuksen kohdentamiseksi. Ojitusyh-teisöt tulisi palauttaa ojitusisännöitsijöiden kanssa vastaamaan ojien huollon- ja kunnossapidon järjestämisestä yhdessä suunnittelijoiden kanssa. Vesienhallinta tulisi myös saada osaksi tilakohtaista viljelysuunnittelua. Valuma-aluekohtaisen toimintatapamallin mukainen järjestelmällinen toimintaketjun sisältävä vaiheittainen toteutus valuma-alueelta vesistöön takaa todennäköisesti laadukkaimman lopputuloksen kuivatustilan parantamiseksi ja vesistökuormituksen vähentämiseksi. Korjausvelan ollessa suuri tulisi pyrkiä pois toimenpiteiden epäsuunnitelmallisesta ja epäsystemaattisesta toteuttamisesta. Laajamittaisessa kansallisessa toteuttamisessa ei ole oikein toteutettuna kyse pelkästään vesienhallinnasta ja ympäristönhoidosta vaan myös maanarvon ja bruttokansantuotteen kasvamisesta sekä infrastruktuurin kunnossapidosta.
-
(2020)Ihminen on viljellyt kalaa noin 4000 vuotta. Egyptin hieroglyfeissä on löydettävissä todisteita tästä. Suomessa kalankasvatus alkoi 1800-luvun lopulla, kun kalaistukkailla täytyi korvata heikkoja kalakantoja. Kalakantojen laskun syynä oli uitto ja voimalaitosten rakentaminen. Kaupallinen kalankasvatus pääsi alkuun 1960-luvulla, jonka jälkeen kalankasvatus on kehittynyt ja kehittyy edelleen. Tässä tutkielmassa keskitytään kuhanviljelyyn (Sander lucioperca) ja viljelyn kannattavuuteen kirjallisuuden ja kannattavuuslaskelmien avulla. Kuha on ahvenkaloihin kuuluva peto, jota esiintyy Suomessa, Euroopassa ja Venäjällä. Kuhaa pyydetään nykyisin vähemmän ja kasvatetaan enemmän. Suomessa kuhaa viljellään erityisesti istutuksia varten. Kasvatuslaitoksessa kuhan kudun käynnistäminen vaatii hormonipistoksen. Tämän jälkeen kuhien annetaan joko kutea turoille tai ne lypsetään. Jos mäti lypsetään, se täytyy hedelmöittää noin 30 minuutin kuluessa. Mäti voidaan hedelmöittää joko kuiva- tai märkähedelmöityksellä. Hedelmöityksen jälkeen mäti siirretään hautomoon odottamaan poikasten kuoriutumista esimerkiksi sumukaappiin. Kuhan mäti on paakkuuntuvaa, joten on suositeltua käsitellä se tämän estämiseksi. Poikasten kuoriuduttua ne voidaan siirtää niille varattuun altaaseen ja aloittaa joko rehuruokinta tai artemialla ruokkiminen. Poikasilla on 6. eri kehitysvaihetta, jonka aikana ne täyttävät ilmarakkonsa ja kehittyvät toukasta muistuttamaan aikuista. Kuhan poikasilla kannibalismi on yleistä. Kannibalismin vaikutuksia voidaan estää esimerkiksi takaamalla riittävä ravinnon saanti poikasille, joka vastaa noin 1,6 % ravintoa poikasen painosta. Samalla kannattaa poistaa myös kannibaaliset yksilöt viljelystä. Poikaset ovat valohakuisia noin 32 mm asti, jonka jälkeen valohakuisuus muuttuu valopakoisuudeksi. Kuhan tuotantoa ei ole vielä saatu toimimaan Suomessa ja haasteita on vielä paljon. Kuhan, taimenen (Salmo trutta) nieriän (Salvelinus alpinus) ja sammen (Acipenser sturio) yhdistetty tuotanto elintarvikkeeksi on noin 0,3 miljoonaa kiloa vuonna 2019. Ero kirjoloheen (Salmo salar), jonka vuosituotanto oli 15,3 miljoonaa kiloa, on huomattava. Vaikka kuhan suosio on kasvussa ja hinta sen mukainen, suurin osa kaupasta saatavasta kuhasta on kalastettua. Jotta kuhanviljely saataisiin kannattavaksi, olisi siitä saatavan kilohinnan oltava yli 7€ tai vielä korkeampi. Vuonna 2019 kuhan kilohinta oli 6,07 €.
-
(2019)Eusociality in ants is based on obligate differences of castes and fitness of workers is indirect following from helping relatives to reproduce. Superorganismality of ant colonies has required high within-colony relatedness to evolve. This has been made possible by one monogamous queen who is the mother of the whole colony. However, the most common wood ant in Finland, Formica aquilonia, forms supercolonies, where even hundreds of nests each containing even hundreds of egg-laying queens, form a network. This kind of social structure is very effective way to compete with other ant species and thrive in habitats where food is patchily distributed and new colony sites can be hard to find. Dispersal of queens is typically very limited likely due to poor success of independent colony founding. Queens stay and continue reproducing even in their natal nest, which increases queen number and makes the relative relatedness in the supercolony very low. According to kin selection theory this is threatening to the inclusive fitness of both workers and queens. Low relatedness can cause severe conflicts inside the supercolony. Some supercolonial ant species are known to kill their new queens and the aim of my study was to prove that killings are happening also in F. aquilonia. I also discuss some of the possible reasons to kill queens. I designed four different treatments and compared the survival of queens between them. Both young and old queens were together without workers, with only their workers, and in one treatment where all three parties were together. In this way, I could see who kills who and whether the absence or presence of some party affects the killings. I collected ants, old queens and pupae from the forest and waited for pupae to hatch to get young, unmated, winged queens. I put the ants together in experiment nests, followed their behavior for 7 days and counted the number of dead and alive old and young queens each day. According to my results young queens did best with old queens without workers. Workers killed young queens by biting and dragged them out of the nest chambers. Old queens seemed to suffer without workers which confirms that these queens were normally taken care of. Queens seemed not to be aggressive towards each other. Why young queens are executed? Maybe because they were unmated, so they could not lay new worker force or queens. It is also possible that there is dispersal conflict in the supercolony. Workers and old queens (the mother colony) want the young ones to fly away and start their own colonies, so that kin-competition would decrease, one queen could have more fitness and hence the fitness of workers would increase as well. It is also possible that workers don’t want extra queens when they have enough already, Old queens could possibly manipulate workers to kill young unrelated queens which could also explain why killing of young queens increased in their presence. Killing can also possibly increase worker relatedness in the supercolony, which could save their inclusive fitness and maintain this paradoxal social structure.
-
(2020)The Dead Sea is located in the Middle East at the centre of the Syrian-African rift. At about 433 meters below sea level (mbsl), its coastal line is the lowest point on the earth. The Dead Sea’s surface level has declined in the past centuries at an alarming rate, now around 1 meter per year, due mostly to the unsustainable water use of its drainage basin. In the past, the Jordan River supplied the majority of the inflow to the Dead Sea but nowadays the river’s inflow has been reduced substantially. In addition, the mineral industry is pumping water from the southern part of the the Dead Sea, which increases the water level decline. Also the climate in the area is very dry and hot, which makes the evaporation rate high and causes the salt to precipitate. Dead Sea’s salt concentration is about 30%. The recent drop in the water level has exposed salty mud flats and started a sinkhole formation process in the coastline that has negatively affected the area’s infrastructure and economy. Israel, Jordan and the Palestinian Authority have planned to construct a canal from the Red Sea to the Dead Sea (RSDSC), coordinated by the World Bank. The project would also produce desalinated water locally and would act as ”a symbol of peace” between the parties. Nevertheless, environmental groups have adamantly opposed the RSDSC project. The objective of my thesis was to investigate 1) how the RSDSC project would counter the previous decline of the Dead Sea; 2) the environmental impacts of such a project; 3) why environmental groups are opposed to it; and 4) the environmentalists’ solution to the problem. This study is a qualitative descriptive case study. The material of the study consists of scientific journals, World Bank study reports and the responses to those reports from the environmentalists. The material was analyzed according to the method of content analysis. The study indicated that there are major risks in the RSDSC project in the form of negative environmental impacts to the Dead Sea’s limnology even though it would stabilize the water level and probably also stop the formation of sinkholes. It is estimated that there might be severe algae and micro- biological blooms and gypsum precipitation with ”whitening effect” when a lot of sea water will be mixed with Dead Sea brine. Due to water level rise, flooding might occur, which could contaminate the ground water. The environmentalists’ proposed solution is the rehabilitation of the Jordan River by means of water recycling and production of more desalinated water to the Dead Sea’s drainage basin, which would reduce water intake from natural sources. This plan, too, probably has its negative environmental impacts but the risks seem to be minor when compared to the RSDSC project’s estimated negative impacts.
-
(2019)Tiivistelmä – Referat – Abstract Variable electricity production poses challenges for the electricity grid, where demand and production must be balanced at all times. Transition to variable electricity production requires new solutions for grid flexibility. Electricity consumption has traditionally been an inflexible component in the electricity system but technological development enables demand side flexibility. Demand response (DR) is demand side measure, where energy consumption is shifted due to an external incentive. DR has multiple benefits such as improving reliability with high integration of variable energy production and cutting emissions during peak production. Despite years of modelling and analysing DR, there is lack of experience with commercial end-users in real-life context. In recent years, transmission system operator Fingrid has conducted experiments with stakeholders to find new demand response resources outside the traditional industrial end-users. The market models and services have not yet matured and therefore actors experiment to find solutions to resolve demand response barriers. The difficulty of scaling up sustainable innovations is a well-known challenge in energy transition research. In strategic niche management theory experiments are seen as tools for sustainable transition. This qualitative case study examines how piloting demand response in grocery store promotes energy transition. I chose the case of Virtual Service Environment (VIRPA-B) experiment, where participants tested DR in two grocery stores. The data were gathered in eight interviews with stakeholders and experts and through literature review. With theoretical framework I analysed, how the experiment contributes to implementation of demand response through expectations, learning and the ways pilot was scaled up after the experiment. Thesis sheds light to stakeholders’ role in implementing new technology and business model in real-life context. The results indicate that DR does not disturb the functions of the grocery store. The technology is matured, but the instalment practises have not been standardized. The greatest barrier for upscaling seems to be the regulations of the electricity markets, as they do not encourage end-users to invest in DR. VIRPA-B experiment did not lead to a rapid upscaling. However, lessons scaled up through other projects that support the niche development. For actors experiments are a platform to develop expertise and influence the new business models. To overcome the barriers, more attention should be directed at the synergies between the technologies. In VIRPA-B pilot actors noted benefits with solar panels, energy efficiency and DR. Combining technologies can lead to significant electricity savings. Promoting DR as a part of intelligent building automation system could also help overcome DR barriers. The results of thesis indicate that experiments can produce capabilities that promote energy transition.
-
(2020)Tutkielman tavoitteena oli selvittää kalastajien lukumäärää ja vuosittaista rahankäyttöä eri kalastusvälineisiin Lahden Vesijärvellä. Kalastajien lukumääriä laskettiin 10 kertaa vuoden 2019 aikana Vesijärven Enonselällä. Laskentakerroista 4 tehtiin talvella ja 6 avovesiaikaan. Laskentakertojen ajankohdat, kellonajat ja viikonpäivät satunnaistettiin. Tällä pyrittiin saamaan mahdollisimman satunnainen otanta Vesijärven Enonselän kalastajista. Rahankäyttöä arvioitiin verkkokyselytutkimuksella. Kyselytutkimus toimitettiin vastattavaksi Lahden kaupungilta pyydys – tai virkistyskalastuslupia ostaneille kalastajille ja kyselyn vastauslinkkiä jaettiin myös Facebookissa. Kyselytutkimuksen tavoitteena oli saada kalastajilta tarkasti luokiteltua tietoa eri kalastusmuotoihin liittyvistä hankinnoista. Luokittelu tehtiin jakamalla yleisimmät kalastusmuodot pääluokkiin ja niissä käytetyt välineet alaluokkiin. Kalastajien lukumäärästä ja kyselyllä saadut tiedot yhdistettiin Metsähallituksen kalastonhoitomaksurekisterin tietoihin Lahden alueella kalastonhoitomaksun suorittaneista henkilöistä. Yhdistämällä tämän tutkimuksen aineistot muihin, aiemmin aihetta selvittäneisiin tutkimuksiin kyettiin muodostamaa kolme lähestymistavoiltaan eroavaa laskentatapaa ja tulosta vuosittain Lahden Vesijärvellä kalastavien kalastajien lukumääristä ja näiden kalastajien kalastuksesta syntyvästä rahankäyttökertymästä. Laskennan tuloksena Lahden Vesijärven Enonselällä kalastetaan erityisesti pilkkien ja vetouistellen. Ajankohdalla oli huomattava merkitys, sillä sääolosuhteet eivät selittäneet kalastuksen ajankohtaa. Kyselytutkimuksen tuloksena saatiin arvio kalastajien kalastukseen käyttämien välineiden keskimääräisistä euromääräisistä arvoista ja hankintamääristä, sekä näiden hankintojen välisistä lukusuhteista. Kalastusvälineluokkien välisen rahankäytön perusteella pystyttiin myös arvioimaan eri kalastusmuotojen rahallista merkitystä. Hankituimmat kalastusvälineluokat olivat heittokalastus – ja vetouisteluvälineet. Erityisesti uistimia hankittiin kaikissa kalastusmuodoissa. Vastaajat olivat käyttäneet veneisiin tai vastaaviin huomattavia rahasummia. Kalastajamäärien ja rahankäytön eri laskentatavat antoivat kolmella eri lähestymistavalla melko yhtäläiset arviot Vesijärven kalastuksesta syntyvästä rahankäyttökertymästä. Summat vaihtelivat laskentatavasta riippuen välillä 1 148 518 ja 4 620 012 euroa vuodessa. Kalastajamäärä Vesijärvellä ja Enonselällä vaihteli huomattavasti laskentatapojen välillä. Todennäköisin kalastajamäärä Vesijärvellä on noin 9000 yksittäistä kalastajaa vuodessa, joista kalastonhoitomaksun suorittaa noin 2000 kalastajaa. Vapaa-ajankalastuksen aluetaloudellista merkitystä on tutkittu Suomessa suhteellisen vähän. Tämän tutkimuksen perusteella vapaa-ajankalastuksen aluetaloudelliset vaikutukset voivat olla merkittävästi suurempia, kuin suoraan kalatalouteen liittyvä rahankäyttö (kalastusluvat, saaliin arvo yms.). Tutkimus osoittaa, että vapaa-ajankalastuksen aluetaloudellinen merkitys voi olla suuri, vaikka kalastuskohteen lajisto koostuisi tavanomaisista ja yleisistä suomalaisista järvikaloista. Kalatalouteen liittyvässä päätöksenteossa tulisi tulevaisuudessa tiedostaa vapaa-ajankalastuksen aluetaloudellinen merkitys, jonka tuotot realisoituvat pääasiassa varsinaisen kalatalousalan ulkopuolelle. Merkityksellistä oli myös huomata yleiskalastusoikeudella kalastavien kalastajien suuri potentiaalinen harrastajamäärä, mutta näiden kalastajien olevan kaikin tavoin haasteellisesti arvioitava joukko huonon tavoitettavuuden vuoksi.
-
(2019)Yksi aikamme suurimmista ongelmista on biodiversiteetin nopea köyhtyminen. Suurin uhka lajiston monimuotoisuuden vähenemiselle ovat elinympäristöjen sirpaloituminen ja katoaminen. Suomessa suurin yksittäinen syy metsälajien harvinaistumiselle ja uhanalaistumiselle, sekä toiseksi yleisin syy lajien katoamiselle, on metsiemme käytön tehostumisen myötä vähentynyt lahopuun määrä ja laatu. Metsiemme noin 20 000–25 000 lajista noin 20–25 % on lahopuusta riippuvaisia saproksyylejä, joista ainakin 523 lajia on uhanalaistunut. Jopa valtapuulajeillamme elävä saproksyylilajisto on vaikeuksissa, sillä kuusella, männyllä ja koivulla, on kullakin yli 100 Suomen punaisella listalla, eli lajien uhanalaisiuusasteelta arvioitavaa lajia. Suomen maapinta-alasta valtaosan kattavissa talousmetsissä fokus on viime vuosikymmeninä ollut puun tuotoksen tehostamisessa. Samaan aikaan kaupunkimetsissä on alettu arvostaa metsien aineettomia hyötyjä, esimerkiksi virkistäytymisympäristönä. Kaupunkimetsien muuttunut käyttö ja kasvava ymmärrys lahopuun tärkeydestä biodiversiteetille mahdollistaakin lahopuun määrän lisäyksen ja siten biodiversiteetin suojelun kaupunkimetsissä. Tässä tutkimuksessa lahopuuston diversiteettiä, eli määrä ja laatua tutkittiin hoidetuissa ja hoitamattomissa kaupunkimetsissä, sekä luonnontilaisen kaltaisissa metsissä. Metsien lahopuujatkumon ja luonnontilaisuuden määrityksessä käytettiin apuna metsien luonnontilaisuudesta indikoivia kääpälajeja. Lahopuuston tilavuus, kappalemäärä ja diversiteetti erosivat merkittävästi eri metsäluokkien välillä. Lahopuuston tilavuus oli pienin hoidetuissa kaupunkimetsissä 12,09 m3/ha, keskiverto hoitamattomissa kaupunkimetsissä 60,50 m3/ha ja suurin luonnontilaisen kaltaisissa metsissä 72,03 m3/ha. Suurin lahopuun tilavuus 181,85 m3/ha mitattiin luonnontilaisen kaltaisessa metsässä ja matalin 1,69 m3/ha hoidetussa kaupunkimetsässä. Lahopuiden ja lahopuukappaleiden määrä oli pienin hoidetuissa kaupunkimetsissä, noin 3 kertaa suurempi hoitamattomissa kaupunkimetsissä ja noin 5 kertaa suurempi luonnontilaisen kaltaisissa metsissä. Luonnontilaisen kaltaisissa metsissä oli hoidettuihin kaupunkimetsiin verrattuna yli 5 kertaa enemmän kuusi-, 8 kertaa enemmän koivu-, ja 6 kertaa enemmän haapalahopuuta, eikä hoidetuissa kaupunkimetsissä ollut lainkaan mäntylahopuuta. Luonnontilaisen kaltaisten metsien lahopuuston diversiteetti oli hoidettuihin kaupunkimetsiin verrattuna kolminkertainen. Lahopuuston diversiteetin ja indikaattorikääpien esiintymien perusteella metsien rakenteellinen ja lajistollinen monimuotoisuus oli huomattavasti korkeampi luonnontilaisen kaltaisissa metsissä kuin kaupunkimetsissä, erityisesti hoidetuissa kaupunkimetsissä
-
(2019)Uhanalaisten lajien suojelussa käytetään usein luontoon palauttamista, jossa populaatioita pyritään vahvistamaan kasvattamalla yksilöitä kasvatuslaitoksessa ja vapauttamalla ne sen jälkeen luontoon. Luontoon palauttaminen kuitenkin usein epäonnistuu, koska laitoskasvatus alentaa yksilöiden kelpoisuutta luonnossa. Syyksi arvellaan geneettistä laitosolosuhteisiin sopeutumista eli laitostumista, jota tapahtuu lohikaloilla jo ensimmäisten laitoskasvatettujen sukupolvien aikana. Laitoskasvatetut yksilöt eroavat usein luonnonyksilöistä muun muassa käyttäytymisominaisuuksiltaan. Kuitenkaan laitostumisen taustalla olevia biologisia mekanismeja ei tunneta riittävän tarkasti. Tutkin työssäni, vaikuttaako laitostuminen uhanalaisen kirjolohen (Oncorhynchus mykiss) käyttäytymiseen jo ensimmäisen laitossukupolven aikana. Vertailin luonnonyksilöiden risteytyksistä peräisin olevien, vuoden ikäisinä Oregonin Wilson-jokeen vapautettujen laitoskasvatettujen kirjolohien jälkeläisiä saman populaation luonnonkirjolohien jälkeläisiin. Emoyksilöiden kasvuympäristöt erosivat toisistaan hedelmöityksestä poikasvaiheeseen, ja niiden tässä työssä tutkitut jälkeläiset kasvatettiin yhdenmukaisessa laitosympäristössä perheryhmittäin. Selvitin laitoskasvatuksen aiheuttamia käyttäytymiseen kohdistuvia muutoksia vertailemalla luonnonemojen poikasten ja laitosemojen poikasten käyttäytymistä Oregonin osavaltion yliopistolla toteutetuissa käyttäytymiskokeissa. Tutkimuskysymyksinä oli, erosivatko laitostaustaiset kirjolohenpoikaset luonnontaustaisista käyttäytymisen perusteella, missä eri käyttäytymispiirteissä erot näkyivät, ja miten erot ilmenivät ryhmien välillä. Hierarkkisella koejärjestelyllä, jossa perheet edustivat riippumattomia toistoja eri emoryhmien sisällä, ja poikaset riippumattomia toistoja eri perheiden sisällä, pystyin erottamaan emoyksilöiden kasvuympäristön vaikutukset mahdollisista sukulaisuuden vaikutuksista poikasten käyttäytymiseen. Tulosten perusteella laitostaustaisten perheiden poikaset uivat vähemmän aktiivisesti ja söivät harvemmin kuin luonnontaustaisten perheiden poikaset. Koska kasvatus- ja koeympäristöt eivät eronneet poikasryhmien välillä, havaitut erot olivat peräisin eri elinympäristöissä (laitos ja luonto) kasvaneiden emopopulaatioiden perinnöllisistä käyttäytymiseroista, mikä viittaa laitosemopopulaatiossa tapahtuneeseen geneettiseen laitostumiseen. Tämä osoittaa, että kirjolohen käyttäytymiseen kohdistuu laitoskasvatuksessa valintaa, joka poikkeaa luonnossa tapahtuvasta valinnasta ja johtaa luontoon palautettavan kirjolohen käyttäytymisen muutokseen jo yhden laitossukupolven aikana. Laitoskasvatuksen aiheuttama aktiivisuuden väheneminen saattaa heikentää yksilöiden kykyä hankkia ravintoa luonnossa tai löytää suojapaikkoja saalistuspainetta vastaan, ja siten selittää luontoon palauttamisen jälkeen havaittua kelpoisuuden alenemista. Luonnossa lisääntyessään laitoskasvatetut yksilöt saattavat lisätä haitallisten käyttäytymisominaisuuksien yleisyyttä luonnonpopulaatiossa. Tutkimukseni perusteella uhanalaisten populaatioiden suojeluun tähtäävässä laitoskasvatuksessa tulee huomioida laitostumisen aiheuttamat yksilöiden käyttäytymiseen kohdistuvat muutokset, jotka näkyvät jo ensimmäisessä luontoon palautettavassa laitossukupolvessa. Kasvatusolosuhteiden tulisi jäljitellä luonnonympäristöä mahdollisimman hyvin, jotta käyttäytymiseen kohdistuvat valintapaineet pysyisivät luonnonmukaisina. Näin geneettisen laitostumisen vaikutukset jäisivät vähäisiksi ja laitoskasvatettu populaatio pysyisi luonnonpopulaation kaltaisena. Kehittämällä kasvatusolosuhteita tutkimukseen perustuen on mahdollista parantaa luontoon palautettavien yksilöiden kelpoisuutta luonnossa ja siten suojeltavan populaation elpymistä ja luonnonvaraisena säilymistä. Käyttäytymisvaste laitostumiseen voi olla laji- tai populaatiokohtaista, joten laitoskasvatuksen vaikutuksia käyttäytymiseen tulisi tutkia useilla eri lajeilla.
-
(2019)Ilmaston lämpeneminen ja elinympäristöjen häviäminen ovat maailmanlaajuisesti vakavimpia uhkia luonnon monimuotoisuudelle. Elinympäristöjen häviäminen on aiheuttanut monimuotoisuudelle jo pitkään laaja-alaista tuhoa, kun taas ilmastonmuutoksen vaikutusten arvioidaan ilmenevän todellisessa mittakaavassaan vasta tulevien vuosien ja vuosikymmenten aikana. Jo nyt ilmastonmuutoksen on havaittu vaikuttavan muun muassa eliölajien levinneisyyksiin, runsauksiin ja fenologiaan. Elinympäristöjen häviämisen tiedetään puolestaan aiheuttavan lajiston yksipuolistumista, kun elinympäristöjensä suhteen vaativat spesialistilajit taantuvat ja sopeutumiskykyisemmät generalistilajit runsastuvat. Linnut ovat paljon tutkittu eläinryhmä, minkä takia lintujen käyttäminen elinympäristöjen tilaa ilmentävinä bioindikaattoreina on mielekästä. Lintujen on havaittu reagoivan ilmastonmuutokseen muun muassa aikaistamalla kevätmuuttoa ja munintaa sekä levittäytymällä kohti korkeampia leveysasteita. Elinympäristöjen tuhoutumisen ja pirstoutumisen tiedetään yksipuolistavan lintuyhteisöjen lajikoostumuksia ja esimerkiksi Suomessa metsien häviämisen on havaittu aiheuttavan monien metsälintujen kantojen voimakasta taantumista. Pohjois-Euroopassa pitkä ja kylmä talvi on linnuille raskas ajanjakso, jolloin talvehtivien lintujen kuolleisuus voi kasvaa korkeaksi. On havaittu, että ilmastonmuutoksen myötä lämpenevät talvet saattavat parantaa joidenkin lintujen hengissä säilymistä talven aikana, mikä saattaa aiheuttaa muutoksia lajien levinneisyyksiin ja runsauksiin. Lisäksi on todettu, että laadukas elinympäristö voi parantaa esimerkiksi metsätiaisten selviytymistä talvesta. Tutkielmassani kuvaan, miten talvien lämpötila ja elinympäristöjen laatu vaikuttavat Suomessa talvehtivien lintujen hengissä säilymiseen. Aineistoinani käytän Luonnontieteellisen keskusmuseon koordinoimia talvilintulaskenta-aineistoja, Ilmatieteen laitoksen lämpötila-aineistoja sekä Luonnonvarakeskuksen Valtakunnan metsien inventointi -aineistoja. Esimerkkilajeinani käytän neljää Suomessa yleisenä talvehtivaa metsälintua: puukiipijää (Certhia familiaris), töyhtötiaista (Lophophanes cristatus), hömötiaista (Poecile montanus) ja hippiäistä (Regulus regulus). Havaitsin, että kaikki tutkimani lintulajit selviytyivät talvesta paremmin laadukkaissa, tutkimukseni tapauksessa metsäisissä, elinympäristöissä. Elinympäristön metsäisyyden vaikutus hengissä säilymisen parantumiseen selittyy todennäköisesti lintujen talvenaikaisella ravinnolla sekä ravinnonhankintatavoilla. Ilmiö saattaa myös kuvastaa lajien paikkauskollisuutta ja parvien sisäisiä hierarkioita. Havaitsin myös, että vain osa tutkimistani lajeista hyötyi lämpimämmistä talvista: hippiäisen ja puukiipijän selviytyminen parantui talvilämpötilojen noustessa, kun taas töyhtö- ja hömötiaisen selviytymiseen talvien lämpötilalla ei ollut vaikutusta. Ilmiö saattaa selittyä lajien levinneisyyksillä, sillä lajit, jotka hyötyivät korkeammista lämpötiloista, selviytyivät paremmin etelässä. Vastaavasti lajit, joiden selviytyminen ei parantunut talvilämpötilojen noustessa, selviytyivät paremmin pohjoisessa. Hippiäinen ja puukiipijä saattavat olla ilmastonmuutoksesta ainakin aluksi hyötyviä lajeja, joiden voidaan mahdollisesti odottaa levittäytyvän kohti pohjoista tulevien vuosien ja vuosikymmenten aikana. Sen sijaan töyhtö- ja hömötiainen ovat taantuneet voimakkaasti viimeisen 15–20 vuoden aikana. Suurin yksittäinen syy lajien taantumiselle on metsien häviäminen. Jos taantuminen halutaan pysäyttää, tarvitaan nopeita ja tehokkaita toimia Suomen metsäluonnon tilan kohentamiseksi.
-
(2020)Constantly increasing level of bacteria becoming resistant to clinically relevant antibiotics challenges the modern medical achievements made over the past century. In global scale, one of the most significant information gaps concerning the occurrence of resistant bacteria is located in West African countries. Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli strains resistant to 3rd generation cephalosporins and carbapenems are a major risk to public health through infections with limited or no available treatment options. The resistance to these antibiotics among Enterobacteriaceae is mainly mediated by hydrolyzing enzymes such as extended-spectrum beta-lactamases (ESBL). The focus of this thesis is to study the genes encoding these enzymes and other resistance factors found in K. pneumoniae and E. coli isolated from human stool and waste water samples in Burkina Faso and Mali. Tree Enterobacteriaceae isolates were selected for whole genome sequence (WGS) analysis based on their phenotypic resistance profiles defined by disk diffusion method. Reads were assembled to draft genomes and the genomes were studied for their antibiotic resistance genes, virulence genes and their associations to mobile genetic elements found in these isolates’ genomes. Additionally a pan-genome was created to investigate species specific features of K. pneumoniae and their role in heavy load of antibiotic resistance genes among these isolates. Pan-genome consisted of two genomes sequenced in this study and 12 genomes from the publically available database. 16-month old Burkinabe child was a carrier of one ESBL-producing K. pneumoniae (isolate Burkina_1) and one ESBL-positive E. coli along with the resistance to multiple other antibiotics. With genome wide analysis the K. pneumoniae strain could be described as sequence type (ST) 45 representing, multidrug resistant and ESBL-gene CTX-M-15 carrying strain with highly similar virulence gene profile to strains previously described as pathogenic K. pneumoniae causing neonatal sepsis. K. pneumoniae isolated from the stool sample of an adult living in Burkina Faso was found to be multidrug resistant, though non-ESBL-producer strain (isolate Burkina_2). The isolate showed no similarity to any previously described sequence type. CTX-M-15 encoding E. coli of ST38 (isolate Mali_1) carried by Malian child showed resistance to five different classes of antibiotics in addition to the 3rd generation cephalosporins. At the same time the isolate showed hybrid virulence gene profile with virulence genes associated to many different E. coli pathotypes including neonatal meningitis causing E. coli (NMEC). The exceptional plasticity of K. pneumoniae genome could be recognized as one of the putative explanations for the high number of resistance genes found among the isolates studied in this work. Antibiotic resistance genes were found to be associated to mobile genetic elements (MGE) and as the genetic plasticity is caused by the acquisition of external genetic material via MGEs such as plasmids, this can lead to indirect accumulation of resistance genes in these genomes. The results in this thesis work show alarming examples of pathogens that potentially cause severe infections, have extremely narrow or no treatment options and are carried by infants. These findings are in line with the few data about the level of faecal carriage of ESBL-producing strains by people in Burkina Faso and Mali reported previously.
-
(2018)Laxpopulationer både globalt och i Finland är hotade som följd av överfiske och förstörda livsmiljöer. För att bevara och återuppliva naturliga laxpopulationer har man länge planterat ut laxar odlade i fiskodlingsanstalter. Dock är det endast en liten andel av de utplanterade laxarna som överlever till fortplantningsålder vilket gör utplanteringen både ekonomiskt och etiskt ohållbar. Orsaken till att så få av de utplanterade fiskarna överlever i naturen anses vara att de är dåligt anpassade till de naturliga förhållandena, eftersom miljöförhållandena i odlingsbassänger och naturen skiljer sig starkt från varandra. Målet med denna studie var att ta reda på ifall berikade odlingsbassänger med mer varierande och naturenliga förhållanden, vore ett alternativ att förbättra de utplanterade fiskarnas duglighet genom bättre anpassade morfologiska egenskaper. Jag undersökte morfologiska skillnader mellan laxar med olika härstamning; fiskar med vilt ursprung och odlat ursprung, vilka härstammade från fiskar som levt i naturen ända fram till fortplantningsålder och fiskar som under flera generationer levt i odlingsförhållanden. Fiskarna växte upp i olika miljöer, vanliga bara odlingsbassänger och berikade bassänger, och släpptes därefter ut i konstgjorda strömmar för att efterlikna en utplantering. Jag förväntade mig att fiskar som växt upp i berikade bassänger skulle ha lättare att anpassa sig till sin miljö, eftersom en varierande uppväxtmiljö anses bidra till fiskens förmåga att anpassa sig till miljöförändringar, och även att fiskarna med vilt ursprung skulle anpassa sig bättre, eftersom odlade fiskar anses mista genetisk diversitet till följd av bl.a. domesticering. Jag undersökte ifall det fanns morfologiska skillnader mellan fiskarna före de släpptes ut i de konstgjorda strömmarna då de växt upp i olika miljöer, och efter att de levt i samma miljöförhållanden i de konstgjorda strömmarna samt hurdana skillnader som uppkommit, genom att analysera fotografier. Fiskar med odlat ursprung uppvisade större morfologisk variation mellan de olika uppväxtförhållandena än fiskarna med vilt ursprung innan utplanteringen, medan fiskar med vilt ursprung uppvisade större morfologiska skillnader efter att de levt i de konstgjorda strömmarna. Både före och efter den efterliknade utplanteringen hade fiskar som växt upp i berikade bassänger en högre kropp. Fiskar med odlat ursprung hade både högre huvud och bakkropp än fiskarna med vilt ursprung efter utplanteringen, vilket indikerar en jämntjock kroppsform. Jag undersökte även fiskarnas specifika vikttillväxthastighet. Fiskarna från berikade uppväxtförhållanden, speciellt de med vilt ursprung, ökade i vikt, medan fiskar med vilt ursprung som växt upp i standard förhållanden minskade i vikt under den tid de levde i de konstgjorda strömmarna. Fiskarnas morfologiska variation påverkades mest av uppväxtförhållandena. Fiskar som växt upp i berikade bassänger hade störst tillväxt vilket tyder på att de kunde anpassa sig bättre till förhållandena i de konstgjorda strömmarna och var bättre på att hitta föda än fiskar från standard bassänger. Fiskar som växt upp i berikade bassänger hade även högre kropp, vilket indikerar att de anpassat sig till strömmande vatten. Även fiskarnas ursprung påverkade deras morfologiska egenskaper. Fiskar med vilt ursprung var mer spolformade och strömlinjeformade, vilket anses vara fördelaktigt vid simning, än fiskar med odlat ursprung som hade en mer jämntjock kroppsform. De morfologiska skillnaderna mellan fiskar med olika ursprung, kunde tyda på skillnader i fiskarnas fenotypiska plasticitet, d.v.s. förmågan hos en genotyp att anpassa sin fenotyp som gensvar på miljön. Resultaten tyder på att berikade uppväxtbassänger påverkar laxarnas morfologiska egenskaper så att de lättare kan anpassa sig till ett liv i naturen, och kunde således vara ett alternativ för att producera mer dugliga fiskar för utplantering i framtiden
-
(2019)Maaperän saastuminen ihmisen toiminnan seurauksena on vakava ympäristöongelma. Pilaantuneista kohteista moni on sekasaastunut. Tämänkaltaisissa kohteissa orgaanisten haitta-aineiden lisäksi maassa saattaa olla myös raskasmetalleja. Tavanomaiset saastuneen maaperän kunnostusmenetelmät, kuten massanvaihto, ovat usein kalliita ja ekologisesti kestämättömiä. Monet biologiset kunnostusmenetelmät ovat taloudellisempia ja aiheuttavat kohteiden ekosysteemille vähemmän vahinkoa. Näiden menetelmien käyttö Suomessa on kuitenkin suhteellisen vähäistä niihin liittyvien epävarmuustekijöiden takia. Yksi biologinen maaperän kunnostusmenetelmä on biostimulaatio, jossa maan luontaisen mikrobipopulaation hajotustoimintaa pyritään nopeuttamaan. Menetelmässä maaperän oloja muokataan haitta-aineiden mineralisaatiolle sopivammaksi. Tämä voidaan toteuttaa lisäämällä maaperään muun muassa ravinteita, yleisimmin typpeä ja fosforia. Lisäksi maaperän redox-potentiaalia voidaan pyrkiä muokkaamaan. Biostimulaatio toimii parhaiten orgaanisiin haitta-aineisiin, joita mikrobit kykenevät hajottamaan, esimerkiksi öljyhiilivetyihin. Menetelmän avulla ei kyetä hajottamaan raskasmetalleja. Biostimulaatio kuitenkin muuttaa maaperän olosuhteita suuresti. Muutokset redox-potentiaalissa ja pH:ssa voivat vaikuttaa suuresti maaperän raskasmetallien liukoisuuteen ja liikkuvuuteen. Jos biostimulaation avulla pyritään kunnostamaan raskasmetalleilla ja orgaanisilla haitta-aineilla saastunutta kohdetta, olisi hyvä selvittää, miten biostimulaatio voi muuttaa raskasmetallien liukoisuutta. Tässä pro gradu -tutkielmassa testattiin lihaluujauholla suoritetun biostimulaation vaikutusta raskasmetallien liukoisuuteen. Tutkielmassa suoritettiin mikrokosmoskoe ja suuremman mittakaavan koe lysimetreillä Soilia-maaperäntutkimusasemalla. Kokeissa selvitettiin, miten lihaluujauhon sekoittaminen raskasmetalleilla saastuneeseen maahan vaikuttaa näiden metallien liukoisuuteen veteen. Lisäksi selvitettiin, liukeneeko lihaluujauhosta merkittäviä määriä fosforia. Kokeessa tutkittiin metalleja Fe, Mn, Ni, Zn, Pb ja P. Kokeissa käytettiin aidosta kohteesta peräisin olevaa saastunutta maata. Kokeessa käytetty lihaluujauho oli peräisin Honkajoki Oy:ltä. Mikrokosmoskokeissa käytettiin saastuneella maalla täytettyjä pönttöjä, joiden läpi perkoloituneesta vedestä analysoitiin liuenneiden metallien ja fosforin pitoisuudet. Lysimetrikokeissa saastuneella maalla täytettyjä lysimetrejä kasteltiin puhtaalla vedellä ja lysimetrien läpi perkoloituneesta vedestä analysoitiin niihin liuenneiden metallien ja fosforin pitoisuudet. Kokeissa selvisi, että lihaluujauholla on suuri vaikutus joidenkin metallien liukoisuuteen. Metalleista erityisesti rautaa ja mangaania liukeni suuria pitoisuuksia sekä mikrokosmoskokeissa, että lysimetrikokeissa. Korkeimmillaan mangaanin pitoisuudet olivat jopa yli 1000 mg/l. Myös nikkeliä havaittiin korkeita pitoisuuksia, yli 60 mg/l. Sinkin ja lyijyn pitoisuudet taas olivat varsin matalia, eikä lihaluujauhokäsittelyllä ollut merkittävää vaikutusta niiden pitoisuuksiin. Fosforia uuttui enemmän lihaluujauholla käsitellystä maasta, mutta määrä ei ollut ympäristön kannalta merkittävä. Mangaanin ja raudan liukoisuuden kasvu johtuivat todennäköisesti hapettomien olojen muodostumisesta maaperään lihaluujauhon lisäyksen tehostaman mikrobitoiminnan vaikutuksesta. Metallien liukoisuuden runsas kasvu voi aiheuttaa riskejä pohjavedelle. Toisaalta lisääntynyt metallien liukoisuus voi olla myös hyödyksi, jos näitä metalleja pyritään biostimulaation yhteydessä poistamaan muilla kunnostusmenetelmillä. Fytoakkumulaatio tai elektrokineettinen kunnostus voisivat soveltua biostimulaatiota tukeviksi kunnostusmenetelmiksi kohteessa, joka on saastunut sekä hiilivedyillä, että raskasmetalleilla.
-
(2020)Lintuvedet ovat merkittävimpiä elinympäristöjä Suomen linnustonsuojelualueilla. Tästä huolimatta on lintuvesistä riippuvainen lintulajisto uhanalaistunut merkittävästi läpi koko 2000-luvun. Monet arvokkaat lintuvedet ovat saaneet lintuvesiluonteensa ihmistoiminnan seurauksena, ja elinympäristö tarvitsee hoitotoimia säilyttääkseen linnustoarvonsa. Huolimatta kansainvälisistä velvoitteista ja lintuvesien lajiston epäsuotuisasta kehityksestä, eivät lintuvesien kunnostus- ja hoitotoimet ole edenneet tavoitteiden mukaisesti vaan yli puolet suojelluista lintuvesistä tarvitsee kunnostustoimia. Lintuvesien kunnostamisen riittämättömän toteuttamisen syitä ja mahdollisuuksia muuttaa tilannetta selvitettiin tutkimalla, miten hyvin John F. Kingdonin (1995) agendan asettamista kuvaava teoria selittää lintuvesien kunnostusten toteuttamisen vajetta. Teoria kuvaa eri tapoja, joilla asia voi nousta agendalle, poliittisen päätöksenteon kohteeksi. Asiat nousevat agendalle monivaiheisen prosessin kautta, jossa vaikuttavat kolme virtaa: ongelma-, toimenpiteiden- ja politiikkavirta. Normaalitilanteessa virrat kulkevat itsenäisenä, mutta kriittisenä hetkenä ne yhdistyvät, mahdollisuuksien ikkuna aukeaa ja asioita on mahdollista nostaa agendalle, päätöksenteon kohteeksi. Toimintapolitiikan uudistajiksi kutsutaan henkilöitä, jotka liittävät virtoja yhteen ja saavat aikaan ikkunan aukeamisen. Työn tutkimuskysymys on seuraava: minkälaisia edellytyksiä ongelmien, toimenpiteiden ja politiikan virroissa on ollut toimintapolitiikan ikkunan avautumiselle lintuvesien kunnostuksille ja -hoidolle. Lintuvesien kunnostusten hallinto tapahtuu monella tasolla. Toimintaa ohjaavat kansainväliset sopimukset ja EU:n lainsäädäntö. Kansallisella tasolla toimintaa ohjaa ympäristöministeriö. Alueellisella tasolla kunnostuksia on toteutettu elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskusten (ELY-keskukset) toimesta, jotka ovat vastanneet oman alueensa lintuvesikohteiden kunnostuksesta. Tutkimuksen aineisto kerättiin haastattelemalla puolistrukturoidulla teemahaastattelulla jokaisesta ELY-keskuksesta vähintään yksi lintuvesien kunnostuksista vastannut asiantuntija. Aineisto litteroitiin, koodattiin ja siitä laadittiin valittua teoriaa noudattava temaattinen sisällönanalyysi. Tutkimuksen perusteella virroissa oli tunnistettavissa teorian kuvaamia edellytyksiä, joiden perusteella lintuvesien kunnostaminen voi nousta agendalle. Ongelmien virrassa keskeistä on, että ongelma tunnistetaan. Haastateltavat olivat saaneet tietoa lintuvesien kunnostustarpeesta erilaisten indikaattoreiden, seurantojen ja omakohtaisten kokemusten kautta. Haastateltavat eivät kuitenkaan edusta päättäjiä, joiden tulisi teorian mukaan kiinnittää ongelmaan huomiota. Toimenpiteiden virrassa lintuvesikunnostusten laajaksi toteuttamiseksi laaditut ehdotukset eivät olleet levinneet asiantuntijoiden keskuudessa, mutta toisaalta haastatelluilla asiantuntijoilla oli yhteneväiset käsitykset siitä, miten lintuvesien kunnostuskysymys tulisi ratkaista. Politiikan virrassa kunnostuksiin suhtauduttiin pääasiassa myönteisesti tai neutraalisti, mikä voisi saada päättäjät nostamaan asian agendoilleen. Lintuvesien kunnostukselle ei kuitenkaan löydy voimakkaita puolestapuhujia, eikä se ole saanut juuri näkyvyyttä ja päättäjien huomion kiinnittäminen ei ole onnistunut. Agendalle mahtuu asioita rajallinen määrä ja elinympäristöistä suot ja metsät ovat saaneet lintuvesiä enemmän huomiota luonnonsuojelupolitiikassa. Toimintapolitiikan uudistajia, jotka olisivat liittäneet virtoja yhteen ja saaneet mahdollisuuksien ikkunan aukeamaan valtakunnan tasolla ei aineistosta löytynyt. Tämän vuoksi tieto lintuvesien kunnostuskysymyksestä ei mahdollisesti ole tavoittanut päättäjiä. Tutkimuksella tavoitettiin hyvin alueellinen ja paikallinen taso sekä ongelmien ja toimenpiteiden virrat. Sen sijaan valtakunnan tason tarkempaa tarkastelua ja politiikkavirran tutkimista varten tulisi haastatella ympäristöministeriön virkamiehiä ja ympäristöministeriä. Myös tämän työn aineistona käytettyjen haastattelujen toistaminen olisi kiinnostavaa, sillä mahdollisuuksien ikkuna aukesi haastattelujen toteuttamisen jälkeen ja lintuvesien kunnostaminen on mukana ympäristöministeriön Helmi-elinympäristöohjelmassa.
-
(2018)I takt med att den globala urbaniseringen fortskrider, påverkas och förändras allt fler av världens livsmiljöer av mänsklig aktivitet, och olika slags antropogena störningar blir allt vanligare. Till dessa hör bl.a. sådana välkända fenomen som oljud och utsläpp, men också de mer diffusa ljusföroreningarna. Dessa störningar och miljöförändringar ställer nya krav på organismerna, och kan påverka det adaptiva värdet på olika livshistorie-egenskaper bundna till överlevnad, tillväxt samt reproduktion, vilka reglerar organismernas fitness. Effekterna av miljöförändringarna kan variera stort från individ till individ, och kan inverka både positivt, negativt eller neutralt på individens fitness, beroende av dess förmåga att anpassa sig till de nya förhållandena. Även om de flesta organismer både utsatts för och anpassat sig till förändringar av olika slag under sin evolutionära historia, har de av människan förorsakade miljöförändringarna uppstått under en så evolutionärt kort tidsperiod, att anpassningen till dessa vanligen utgör en extra stor utmaning. Så är också de första responserna på antropogena förändringar vanliga plastiska och beteenderelaterade, som en följd av temporala och spatiala begränsningar. Mängden ljusföroreningar, d.v.s. användandet av artificiella ljuskällor nattetid, ökar ständigt och artificiellt ljus förekommer både som direkt upplysning i form av bl.a. väg-, reklam- och fordonsbelysning, och som himlasken; ljus som sprids ut i atmosfären, upp till hundratals kilometer från källan. Livet på jorden har utvecklats under konstanta växlingar mellan ljus och mörker, och har anpassat sig till dessa då det bl.a. gäller biologiska rytmer och tidpunkten för aktivitet samt vila. Således kan den förlust av det naturliga mörkret ljusföroreningarna innebär medföra allvarliga konsekvenser. Den stora lysmasken, Lampyris noctiluca utnyttjar sig av bioluminescens för sin sexuella kommunikation. Då den stora lysmaskens honor lockar till sig flygande hanar genom att lysa, kan ljusföroreningar potentiellt ha en stor effekt på den sexuella signaleringen. En ökad ljusmängd kan dränka honornas naturliga ljussignaler under sig, och således försämra hanarnas chanser att upptäcka och urskilja de lysande honorna. Det är också möjligt att artificiellt ljus påverkar huruvida honorna alls lyser, och hur länge och var de väljer att lysa, eftersom honorna har förmågan att avläsa omgivningens ljusnivå och vanligen börjar lysa först då ljusnivåerna sjunkit tillräckligt. Då den vuxna lysmaskens livstid är mycket kort, honorna har en begränsad förmåga att förflytta sig och varje natt som förflyter utan parning utgör en risk, kunde artificiellt ljus ha en stor effekt på dessa insekters fitness. Arbetets målsättningar var att reda ut, hur artificiellt ljus inverkar på attraktionen av hanar, hur honornas responser på artificiellt ljus ser ut samt hur dessa eventuella responser påverkar lysmaskarnas möjligheter till att finna en lämplig partner. Det artificiella ljusets inverkan på den stora lysmaskens sexuella signalering samt honans förmåga att attrahera hanar undersöktes med hjälp av ett fält- samt ett laboratorie-experiment. Artificiella ljuskällor samt fällor med gröna LED-lampor placerades ut i juni 2017 i omgivningen av Tvärminne zoologiska station och antalet gånger hanar fångades in i de upplysta vs. de kontrollfällor som befann sig i mörker undersöktes statistiskt med GLMM. Också vädrets inverkan på sannolikheten för att hanar fångas in undersöktes. Honor fångades in från fältet, och placerades i en arena med en vit LED-lampa i ena ändan. Honornas beteende samt rörelse undersöktes och analyserades med logistisk regression samt ANOVA i förhållande till de kontrollhonor som placerats i arenor där ljuskällan hölls avstängd. Artificiellt ljus inverkar signifikant på ifall hanar fångas in eller ej, samt på andelen lysande honor och andelen honor som väljer att söka skydd. Även vädret påverkar hanarna. Både beteendet samt den sexuella signaleringen påverkas: hanarna har svårare att finna honor under artificiellt ljus, färre honor lyser, och honorna verkar inte heller förflytta sig till mörkare områden då de utsätts för artificiellt ljus. Andelen flygande hanar är högst då vädret är fördelaktigt. Då mängden ljusföroreningar ständigt ökar, lysmaskpopulationerna anses vara på tillbakagång, klimatförändringen medför mer instabilt väder och ljusföroreningarnas vidare följder ännu är dåligt kända, är ytterligare forskning, utveckling av lagstiftningen samt upplysning av allmänheten av största vikt. Allt större delar av jorden omfattas av mänsklig verksamhet, och dessa resultat stöder dem som fåtts från tidigare forskning, där antropogena störningar påvisats påverka beteendemönster och försvåra kommunikationen mellan organismer. Oberoende av om organismerna klarar av att anpassa sig till de antropogena störningar den mänskliga verksamheten ge upphov till eller ej, kommer dessa sannolikt att orsaka förändringar i både beteende och kommunikation hos ett flertal organismer. Då långtidseffekterna och de kombinerade effekterna av olika slags antropogena störningar tills vidare är dåligt kända, är ytterligare forskning av yttersta vikt.
-
(2020)Cancer-associated fibroblasts (CAF) form a heterogenous stromal cell population of a solid tumor. They are known to promote tumor growth and survival through metabolic reprogramming and inflammation. It is unclear though whether CAF are crucial component of tumor initiation and whether CAFs are dispensable altogether from the fully developed neoplasm. Tumor suppressor LKB1 regulates AMPK and AMPK-related kinases (ARK), and its function is compromised in familial disorder Peutz-Jeghers syndrome (PJS). Fibroblast specific haploinsufficiency of LKB1 alone is sufficient of initiating gastrointestinal polyposis but the mechanism through which LKB1 mediates this is only partially understood. We provide evidence that LKB1 is downregulated in multiple human malignancies including high grave serous ovarian cancer (HGSOC). Human ovarian cancer is the most lethal gynecological disease, characterized by metastasis of omentum. Loss-of LKB1 in ovarian fibroblasts was accompanied with metabolic changes associated with CAF-transformation. We screened down critical LKB1 substrates through transcriptomic and functional assays revealing AMPKa1 and MARK3 as potential downstream effectors of oxidative phosphorylation. AMPKa1, MARK1 and SIK-family were the glycolytic counterparts. We also took an initiative of cataloguing published human cancer stroma data in order to gain more comprehensive look of tumor heterogeneity. Metabolic rewiring was also observable in published cancer-stroma datasets. Human cancer-stroma divided into metabolically active and highly inflamed subtypes. These results highlights LKB1’s role as a conserved metabolic caretaker in fibroblasts. Our data also support mechanistic model in which LKB1 and ARKs regulate mitochondrial metabolism, essential for CAF transformation.
-
(2019)Abstract Antibiotics are used to prevent microbial diseases in both animals and humans. Because of the overuse of antibiotics, the microorganism now gained the ability to resist the drugs through genetic changes. Integrons are widely known for their role in the dissemination of antibiotic resistance. The class1 integrons are mostly studied in Gram-negative bacteria of clinical strain as they are reported mostly in the human and animals. The integrons having antibiotic resistance genes are linked with mobile genetic elements which help them to disseminate by the lateral gene transfer method. Previous research has proved that the class 1 integrons have sulfonamide and tetracycline resistance gene by using Long-Range PCR, Inverse PCR, and metagenomics. However, it is not clear what other possible combination of antibiotic resistance genes the class1 Integrons may carry. My thesis focuses on the class 1 integron from wastewater (both inflow and outflow water) by Long-range PCR, which can amplify fragments more than 15kb and PacBio RS long-read sequencing. Its a novel method of combining Long-range PCR and may illuminate what other possible resistance genes the class 1 integrons carry. The antibiotics resistance genes such as CatB8, -aadA2, blaOxA-1 0, IMP-38 were amplified using our designed primers from IntI1 to QacEdelta1, thus the designed primers and the optimization of Long-Range were successful. The combination of inverse PCR and Pac-Bio sequencing was successful to amplify the antibiotic resistance genes from Class 1 integrons. The Long-Range PCR saves time and gives DNA amplified products longer than 1500kb. The purified samples from long range PCR can be studied by direct sequencing using the Pac-Bio sequencer. Thus, the future implementations of the above combination of two techniques can be very useful to study the antibiotic resistance genes in the soil and polluted water. More in-depth information about antibiotic resistance genes in class 1 integrons will help to understand their dissemination.
-
(2020)Kaupunkien rakennetut puistot voivat olla lajirikkaita paikkoja ja jopa monimuotoisuuden keskittymiä kaupunkimaisemassa. Tutkin lopputyössäni Helsingin rakennettujen puistojen putkilokasvien, lintujen ja jäkälien lajistolliseen monimuotoisuuteen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi tarkastelen ilmanlaadusta kertovien indikaattorijäkälien esiintyvyyttä tutkimuspuistoissa. Aiempien tutkimusten perusteella tärkeimpiä puistojen lajistolliseen monimuotoisuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat esimerkiksi puiston koko, puiston sisäinen habitaattien monimuotoisuus ja puiston kytkeytyneisyys muihin viheralueisiin. Puistojen monimuotoisuustutkimuksissa paljon käytettyjä teorioita ovat mm. gradienttiparadigma ja saarieliömaantieteellinen teoria. Tutkimukseen valittiin 12 puistoa kolmelta kaupunkivyöhykkeeltä: kantakaupungista, välikaupungista ja esikaupungista. Vyöhykejaon taustalla on ajatus kaupungistumisen voimistumisesta ja viheralueiden kytkeytyneisyyden heikkenemisestä kohti kaupungin keskusta siirryttäessä. Puistojen valintaan ja aineiston keruun menetelmiin vaikutti EU-rahoitteinen, puistojen biokulttuurista monimuotoisuutta tutkiva GREEN SURGE -hanke. Tutkimuskysymykseni ovat: Kasvaako putkilokasvien, lintujen ja jäkälien lajimäärä puiston koon kasvaessa? Vaikuttaako habitaattien monimuotoisuus putkilokasvien lajirikkauteen, Shannonin diversiteetti-indeksin avulla laskettuun putkilokasvien lajistolliseen monimuotoisuuteen tai alkuperäislajien osuuteen putkilokasvien kokonaislajimäärästä? Vaikuttaako putkilokasvien lajirikkaus tai puuvartisten kasvien lajimäärä lintujen lajirikkauteen? Esiintyykö tutkimuspuistoissa ilman laadusta kertovia indikaattorijäkäliä? Onko kaupunkivyöhykkeiden välillä eroa putkilokasvien, lintujen tai jäkälien lajimäärissä? Entä alkuperäisten kasvilajien osuuksissa tai yksi- kaksi- ja monivuotisten putkilokasvien esiintyvyydessä? Onko kaupunkivyöhykkeiden välillä eroa herkkien ja erittäin herkkien indikaattorijäkälien esiintyvyydessä? Tutkin näitä kysymyksiä kvantitatiivisesti korrelaatioanalyysin ja yksisuuntaisen varianssianalyysin avulla. Tutkimuspuistoista löytyi 171 putkilokasvilajia, mikä on noin 16 % kaikista Helsingin putkilokasvilajeista. Näiden joukossa oli mm. kuusi saraa (Carex), joita pidetään kaupunkipakoisina lajeina. Habitaattien monimuotoisuus nosti putkilokasvien lajimäärää ja vaikutti positiivisesti myös Shannonin indeksin avulla laskettuun putkilokasvien lajirikkauteen sekä alkuperäislajien osuuteen putkilokasvien kokonaislajimäärästä. Nämä tulokset olivat tilastollisesti merkittäviä. Alkuperäislajien, tulokaslajien ja viljelykarkulaisten osuudessa ei ollut eroja kaupunkivyöhykkeiden välillä, mikä kertoo siitä, että Helsingissä kasvaa alkuperäisiä kasvilajeja hyvinkin lähellä kaupungin keskustaa. Suuremmissa puistoissa on yleensä enemmän lajeja kuin pienemmissä puistoissa. Tässä tutkielmassa se piti paikkansa erityisesti lintujen kohdalla. Lintujen lajimäärän ja puiston pinta-alan välille löytyi tilastollisesti merkittävä yhteys. Toinen lintujen lajirikkauteen vaikuttava tekijä oli puuvartisten kasvien lajimäärä. Tutkimuspuistojen puista ja pensaista hyvin pieni osuus on alkuperäislajeja, joten myös koristelajit saattavat vaikuttaa lintujen monimuotoisuuteen positiivisesti. Lintujen lajimäärä oli korkein kantakaupungissa, kun taas putkilokasvien ja jäkälien lajirikkaus oli korkein esikaupungissa. Kaupunkivyöhykkeiden väliset erot eivät kuitenkaan olleet tilastollisesti merkittäviä. Ilmanlaadusta kertovia herkkiä ja erittäin herkkiä indikaattorilajeja esiintyi eniten esikaupungin ja vähiten kantakaupungin puistoissa. Puistojen välinen vaihtelu indikaattorijäkälien esiintyvyydessä oli kuitenkin suurempaa kuin kaupunkivyöhykkeiden välistä vaihtelua suurempaa.
-
(2020)Tässä pro gradu –tutkielmassa tutkittiin maapuiden vaikutusta Helsingin keskeisten kaupunkipuistojen (Kaivopuisto, Töölönlahden puisto ja Tähtitorninmäen puisto) estetiikkaan ja hyväksyttävyyteen. Vastaavan kaltainen tutkimus on toteutettu aiemmin Helsingin kaupunkimetsissä. Kaupungistuminen aiheuttaa monenlaisia haittoja luonnon monimuotoisuudelle ja kaupunkilaisten terveydelle, jonka vuoksi on tärkeää tutkia, miten biodiversiteettiä voitaisiin ylläpitää tai rikastaa kaupungeissa ja kuinka viheralueet olisivat kaupunkilaisille mahdollisimman esteettisiä ja hyväksyttäviä. Jos maapuut koettaisiin hyväksyttäviksi, niitä voisi olla kaupunkipuistoissa ehkä enemmän, jolloin ne mahdollisesti voisivat edistää luonnon monimuotoisuutta. Tutkimuksessa selvitettiin esteettisen kokemuksen osatekijöitä ja kaupunkipuistojen hyväksyttävyyttä Helsingin kaupunkipuistoissa, jonka lisäksi tutkittiin, oliko maapuulla myönteistä tai kielteistä vaikutusta kaupunkipuistojen esteettisen kokemuksen osatekijöihin tai hyväksyttävyyteen. Tutkimukseen valittiin jokaisesta kaupunkipuistosta maapuu- ja kontrolliala, jolloin tutkimusaloja oli yhteensä kuusi. Tutkimukseen satunnaisotannalla valitut osallistujat (n=82) vastasivat tutkimuslomakkeisiin yhdellä tutkimukseen valituista aloista. Kyselylomakkeissa oli asteikolla 1-7 vastattavia väittämiä ja avoimia kysymyksiä. Lisäksi tutkimukseen kuuluivat taustatietolomakkeet ja olosuhdelomakkeet. Tutkimuksen keskeisimpinä tilastollisina menetelminä käytettiin faktorianalyysia ja varianssianalyysia. Faktorianalyysilla muodostettiin esteettisen kokemuksen osatekijät kaupunkipuistoissa (hyväksyttävyys, rentoutuminen ja elpyminen, esteettinen monimuotoisuus, luonnon monimuotoisuus, kulttuuriset tekijät, johdonmukaisuus, siisteys ja maisemallisuus) ja varianssianalyysin mukaan maapuulla oli negatiivista vaikutusta johdonmukaisuuden sekä rentoutumisen ja elpymisen osatekijöihin. Korrelaatioita tarkastellessa johdonmukaisuus korreloi vahvasti hyväksyttävyyden kanssa, joka korosti johdonmukaisuuden tärkeyttä viheraluesuunnittelussa ja myös maapuille hyväksyttäviä viheralueita määritellessä. Luonnon monimuotoisuus korreloi vahvasti hyväksyttävyyden kanssa, joka korosti luonnon monimuotoisuuden hyväksyttävyyttä myös kaupunkipuistoissa. Taustatietolomakkeen väittämien perusteella suhtautuminen maapuihin kaupunkipuistoissa oli melko myönteistä. Niille sopivin paikka oli puiston reunassa. Avointen kysymysten perusteella niihin suhtauduttiin luonnon monimuotoisuutta edistävänä tekijänä ja melko hyväksyvästi tai myönteisesti, mutta myös kriittisesti. Kuvailevia lukuja tarkastellessa esteettisen kokemuksen osatekijöiden keskiarvot olivat korkeammat useimmiten kontrollialoilla. Avointen kysymysten perusteella kaupunkilaiset myös viihtyivät viheralueilla, viettivät aikaa kaupunkipuistoissa usein ja luonnon monimuotoisuuteen suhtauduttiin myönteisesti ja arvostavasti. Vastaajat tunnistivat tutkimusaloilta useita eri lajeja. Jatkotutkimuksissa voitaisiin tutkia monimuotoisen lajidiversiteetin, harvinaisten lajien tai kulttuurilajien estetiikkaa ja hyväksyttävyyttä eri kaupunkipuistoissa. Jatkotutkimuksissa voitaisiin myös verrata esteettistä kokemusta laajalla ja avoimella viheralueella verrattuna ympäristöön, jossa viheralueet ovat useampina pienempinä laikkuina. Voitaisiin myös tutkia, olisiko eri lajeja mahdollista enenevässä määrin suojella tai ennallistaa useammissa kaupunkipuistoissa.
Now showing items 101-120 of 231