Browsing by master's degree program "Ekologian ja evoluutiobiologian maisteriohjelma"
Now showing items 61-80 of 97
-
(2006)Paleoekologia tutkii fossiloituneita kasveja ja eläimiä ja niiden suhdetta ympäristöönsä. Se on yksi niistä tutkimusaloista, joka pyrkii selvittämään kuinka esimerkiksi nisäkäsyhteisöjen rakenne on muuttunut aikojen kuluessa ympäristön ja muiden pitkäaikaisten muutosten seuraksena. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, voidaanko kehittää menetelmä, joka voisi muutamalla nisäkkäisiin liittyvällä perusmuuttujalla, kuten niiden liikkumistavalla ja ravinnolla, määrittää nisäkäslajien muodostaman yhteisön rakenne sekä sen, ovatko nämä rakenteet erilaisia eri elinympäristöjen kesken. Mikäli menetelmä toimisi nykyisten nisäkäslajien tiedoilla, voisi sitä kehittää myös paleoympäristöjen ennustamiseen. Tutkimukseen valittiin kaksi menetelmää nisäkäsyhteisöjen muodostamiseksi. Ensimmäinen menetelmä pohjautui itseorganisoituvaan kartta-algoritmiin (SOM, Self-Organizing Map). Toinen perustui nisäkkäiden ryhmittelyyn liikkumismuodon ja ravinnon perusteella. Kaikki tutkimukseen valitut muuttujat olivat sellaisia, että niitä voidaan käyttää myös paleontologisissa aineistoissa. Ensimmäisen menetelmän tuloksena voidaan todeta, että itseohjautuvan kartan käyttö nisäkäsyhteisöjen muodostamiseen ei ollut toimiva. Muodostuneet yhteisörakenteet olivat hyvin abstrakteja ja niitä oli vaikea selittää. Itseohjautuvien karttojen käyttö soveltui kuitenkin muiden rakenteiden, kuten nisäkkäiden ravintoryhmien luokitteluun. Toisen menetelmän tulokset osoittavat, että on mahdollista erottaa suurin osa maalla olevista pääelinympäristöistä niillä nisäkäsyhteisöjen rakenteilla, jotka muodostettiin lajien liikkumismuodolla ja ravinnolla. Näillä kahdella muuttujalla muodostui merkitseviä eroja eri nisäkäsyhteisöjen välillä. Nämä yhteisöt toimivat hyvin myös eri pääelinympäristöjen indikaattoreina. Osoittautui, että useassa tapauksessa alueilla, joilla oli samankaltaiset ympäristöolot, vaikka sijaitsivatkit eri mantereilla, oli samankaltaiset nisäkäsyhteisöt. Jälkimmäistä menetelmää voidaan kehittää edelleen ryhmittelemällä nisäkäsyhteisöjä myös muiden muuttujien avulla. Näitä muuttujia voisivat olla esimerkiksi nisäkkäiden koko sekä hampaiden rakenne. Kehittämällä algoritmeja, jotka laskevat erikseen elinympäristöjen indikaattoreita ja myöhemmin yhdistävät niitä voisi muodostaa vielä tarkemman mallin elinympäristöjen ennustamiseen.
-
(2024)As a result of habitat degradation, prey depletion, and human-wildlife conflict, African lion (Panther leo) population has been decreasing rapidly in the past decades. Via top-down regulation, lions maintain trophic balance by controlling herbivore populations, and consequently affecting vegetation. Due to their important role in ecosystems, reintroducing lions to small, fenced reserves has become an increasingly important tool in biodiversity conservation and ecosystem restoration, especially in South Africa. However, introducing lions into small systems can negatively affect prey populations as well as smaller carnivores if lion populations are not actively managed, and these impacts can vary depending on prey selection of introduced lions. Prey selection of lions provide valuable information for managers, but currently the knowledge of the impacts of population management on the diet of lions is very limited. Therefore, with this study I was aiming to investigate the influence of sex and management interventions, such as lion removals and introductions, and group size control on the prey preferences of lions in a small, fenced reserve. The study was conducted by using long-term data from the past 30 years on the lion population in the Munywana Conservancy in South Africa. In particular, I used the data on lions’ diet and their history (including management interventions and group sizes), and data on prey abundances. First, I used Jacob’s index to determine prey preferences and specific prey selection of Munywana’s lions in general, per lion unit per year, as well as per sex and lion unit size. Eight main prey species (nyala, warthog, giraffe, wildebeest, impala, kudu, zebra, buffalo) of lions in Munywana were considered in this study. To evaluate the influence of management interventions, group size, and sex on the prey preferences of lions, I used generalized linear mixed models with zero-inflated beta-regression at the level of whole Munywana and at the level of lion unit. Lastly, I used chi-square test to evaluate the impact of lion origin by comparing the diets of introduced and native lions, and to determine whether population management has longer term impacts on prey selection by comparing within lion unit variation in prey selection across years. It was observed that lions are not opportunistic feeders, and they had overall strong prey preferences: some prey species were fed upon more often than others regardless of the abundance of the available prey species. The most preferred prey species in Munywana were warthog and wildebeest, followed by giraffe and zebra, while impala, nyala, and buffalo were generally avoided. The results of this study showed that lion management interventions and lion origin have independent impacts on prey preferences even when sex and group size were accounted for. Introduction of new lions resulted in higher preference for wildebeest and zebra, and lower preference for warthog and nyala, while introduced lions preferred kudu, giraffe, buffalo, and wildebeest significantly more compared to native lions. Sex and group size also had an impact on prey selection: the preference for zebra increased as group size increased, and male lions preferred giraffe, warthog and nyala more compared to female lions, and the removal of male lions resulted in decreased preference for zebra and giraffe. The results of my study supported hypotheses that lion management interventions, lion origin, group size, and sex have an impact on prey selection, but the most significant factors differed between prey species. In addition, the interaction between management interventions, and sex, and their impact on population characteristics of lions appeared to be extremely important, but due to limitations in the data, the relationship between lion translocations, changes in group compositions, and their results in prey choices could not be assessed in a required detail, highlighting the importance for further investigations. My findings reflect the importance of taking prey selection of the apex predator into consideration when planning management interventions and reintroduction projects since it has a potential to substantially alter prey populations, and indirectly vegetation. However, prey selection is a complex process consisting of several factors and their interactions, and therefore further research would be required to enhance our understanding of this process. Management of lion populations is essential in small, fenced reserves, and wider understanding of the impacts of management interventions on the prey preferences would allow conservationists to create better management plans and ensure effective predator conservation as well as the long-term sustainability of predator-prey systems.
-
(2021)Ornamentit ovat hyödyllisiä kumppaniehdokkaiden arvioimisessa ja kilpailussa toisia lisääntymishalukkaita yksilöitä vastaan. Naaraiden ornamenttien kehittymistä edistää koiraan korkeat lisääntymiskustannukset, kuten poikasten hoito ja pesän rakentaminen. Kehitystä rajoittavat naaraan ornamenteista koituvat kustannukset, jotka rajoittavat jälkeläisten määrää ja selviytymistä munasoluihin käytettävissä olevien resurssien kautta. Ihmisten toiminnasta johtuva lisääntyvä rehevöityminen vähentää näkyvyyttä ja siten haittaa ornamenttien käyttöä niin kumppaneiden houkuttelussa ja arvioinnissa kuin samaa sukupuolta olevien kilpailussa. Lisääntymiskauden aikana sekä kolmipiikkikoirailla että naarailla on havaittavissa ornamentteja. Itämeren rehevöitymisen on havaittu vaikuttavan kolmipiikkien lisääntymiseen usealla tavalla, kuten seksuaalivalinnan heikkenemisellä ja muutoksilla munien kuoriutumistodennäköisyyteen. Kolmipiikkinaaraiden ornamentin käyttötarkoitukset ja rehevöitymisen vaikutukset siihen ovat kuitenkin vielä tuntemattomia. Tutkin rehevöitymisen vaikutusta kolmipiikkinaaraan ornamenttiin avoimessa ja suojaisassa habitaatissa sekä ornamentin yhteyttä naaraan hedelmällisyyteen. Selvitin, vaikuttaako ornamentin voimakkuus naaraan kumppaninetsintäaktiivisuuteen, koska ornamentin on aiemmin havaittu kertovan lisääntymismotivaatiosta. Lisäksi testasin, suosivatko koiraat ornamentillisia naaraita ja vaikuttaako näkyvyys koiraan valintaan. Tulosteni mukaan naaraan ornamentti ei ilmaissut naaraan hedelmällisyyttä eikä habitaatin suojaisuus vaikuttanut ornamentin kehitykseen. Ornamentin ylläpito ja kumppaninetsintä ovat molemmat resursseja kuluttavia toimintoja. Saadakseen kumppanin heikompilaatuisen naaraan on mahdollisesti panostettava enemmän koiraan etsimiseen kuin ornamenttiin ja siksi havaitsin heikompiraitaisten naaraiden olevan aktiivisempia kumppaninetsinnässä. Naaraiden ornamentti voimistui naaraan ollessa kosiskelevan koiraan seurassa. Kolmipiikkikoiraat suosivatkin ornamentillisia naaraita ja kykenivät valitsemaan ornamentillisen naaraan näkyvyyden heikkenemisestä huolimatta. Toisaalta näkyvyyden heikkeneminen vähensi koiraan kosiskeluaktiivisuutta. Kolmipiikeillä molemmat sukupuolet käyttävät ornamentteja kumppaninvalinnassa, mutta naaraan ornamentin hyödyt koiraalle vaativat vielä lisää tutkimusta.
-
(2024)Bamboos are very relevant for ecosystem dynamics in tropical and subtropical forests worldwide. Madagascar holds 35 endemic species of woody bamboo, mainly found in forested areas. Six species of bamboo lemurs endemic to the island are highly specialized to exploit such bamboo species. Bamboo lemurs are highly threatened with extinction, and recent translocations of individuals to protected areas have failed, resulting in the death or emigration of all translocated individuals. The distribution, dynamics, and conservation status of the bamboo species they depend on is poorly known, while rising deforestation rates and direct exploitation of bamboo present important threats. Remote-sensing techniques, used often to map vegetation classes over large scales can potentially be used to map the extent of bamboo in a forested area, given the distinct structural and phenological characteristics of these grasses. In this study, I integrated ecological and remote sensing approaches to understand the diversity of bamboo species in the Ranomafana region of Madagascar, and to determine whether their distribution can be mapped through remoted sensing, if their occurrence is limited to particular habitat types, whether the national park presents suitable patches of bamboo for bamboo lemurs, and whether vegetation changes over the last 15 years have diminished the potential availability of bamboo in the area. I conducted an expedition to Ranomafana National Park (RNP), in south-eastern Madagascar, in November 2023, and collected 123 vegetation plots, including 45 plots revisited after an expedition in 2008. I used this field data to train a random forest classifier conducting supervised classifications based on Sentinel-2 imagery. I used these classifications to map the extent of different vegetation types and two genera of bamboo in RNP and its surroundings and evaluated their spatial and temporal distribution. The classification model accurately predicted the distribution of genus Cathariostachys, an endemic giant bamboo which is the main food source for bamboo lemurs in Ranomafana. Plots with Cathariostachys grew in the highest densities of all bamboo assessed in the field plots, and its distribution was projected over secondary and degraded forest areas, including areas outside RNP. Instead, the distribution of the endemic climbing bamboo of genus Sokinochloa, a secondary food source for bamboo lemurs, was captured with lower accuracy, mostly in the forested areas inside RNP, where it grew in low densities in the field plots. Comparing forest extent based on remote sensed classifications from 2008 and 2023, I show that a big proportion of forest has been lost in unprotected areas. RNP provided protection against forest loss, but the promotion of primary forest conservation and the disturbances through illegal activities are likely not providing habitat to secondary forest dwelling Cathariostachys bamboo. Small, sparse Sokinochloa patches within the continuous forest can assist bamboo lemur connectivity when moving through clustered patches of Cathariostachys. Nonetheless, because bamboo lemurs are affected by poaching in unprotected areas, the availability of good-quality Cathariostachys bamboo stands inside RNP is crucial for their conservation. However, no evidence of sexual reproduction or establishment of new patches of Cathariostachys was found in the field. Therefore, habitat restoration measures focused on securing new growth of this bamboo genus inside RNP could have a great impact on the conservation of bamboo lemurs. The success of such conservation measures could be assessed remotely with the mapping model developed in this study.
-
(2022)Hybridization between species is widespread across the tree of life and plays a role in adaptation, speciation and evolution. A critical component of hybridization is the compatibility of the combining genomes. Mechanisms that create incompatibilities, such as transposable element (TE) activity, are thus central to understanding and predicting the evolutionary effects of hybridization. The genomic shock hypothesis posits a burst of TE activity in hybrid genomes due to the uncoupling of TEs and their silencers. While many studies on this topic have focused on laboratory hybrids, there is relatively little data for wild hybrid populations, especially in non-model species. Here, I take advantage of a recent (< 50 generations ago), natural, and replicated hybridization events between two wood ant species, Formica aquilonia and F. polyctena, to test for increased TE abundance in hybrids. Analyses of whole genomes (N total = 99) from both parental species and three hybrid populations revealed significantly more total TE copies in all hybrid populations compared to each parental species, and this partly remained after controlling for genome size, suggesting TE reactivation in the hybrids. LINE, DNA, and LTR elements, as well as multiple new and unclassified repeats, contributed most to the observed increase. However, I also found concurrent increases in satellite DNA copies in hybrids, suggesting heterochromatin expansion after hybridization. So while the observed TE-copy number increase I have detected is consistent with the genomic shock hypothesis, additional work is required to demonstrate and fully characterize TE reactivation in hybrids. Overall my work contributes to our understanding of the effects of hybridization on TE reactivation, satellite DNA abundance, and genome size evolution in natural populations.
-
(2023)Land-use change stands behind the current biodiversity crisis and all it entails in terms of ecosystem services. Guinea-Bissau, in West Africa, is originally characterized by a forest- savanna mosaic biome. However, while savannas have long been planted with rice, both rice paddies and forest remnants are now being converted into cashew monocultures – the only cash crop in the country – at unprecedented rates. The ecological impact of such rapid change is largely unknown. To help fill this gap, we examined how three diversity metrics – rarefied species richness, abundance and composition – varied across forest remnants, cashew orchards and rice paddies for amphibians and reptiles in northern Guinea-Bissau. To do so, visual encounter surveys were carried across 21 sampling sites, seven of each habitat type. A total of 703 amphibian and 266 reptile encounters was recorded from nine and 14 taxa, respectively. The results show class-specific responses to habitat type. Amphibians’ diversity in forest remnants and cashew orchards was similar across all metrics, but rice paddies had a higher abundance and unique composition compared to forest remnants. Reptiles’ abundance was highest in cashew orchards and this habitat had a distinct composition, when compared to forest remnants. Rice paddies sustained both lower reptile richness and abundance. Overall, our results are not in agreement with the expected detrimental impacts of cashew expansion, which might be due to the still high heterogeneity of habitat types within the landscape. Rice paddies proved particularly important for amphibians, and for open-habitat reptiles, boosting overall species diversity. In face of the eminent habitat conversion, maintaining heterogeneous landscapes, including the persistence of both forest remnants and rice paddies, will allow minimizing biodiversity loss in West Africa.
-
(2023)Norway rats are common commensal species across the world. Despite their long history with humans, the ecology of urban rats is still relatively unknown. Which is why in my thesis, I model the population dynamics of wild urban rats of Helsinki using trap data from a professional pest management company. To protect the privacy of the company’s customers, the data are on the scale of postal code areas. Using a generalized linear mixed model, I investigate several different factors that might affect rat populations. As the data come from a pest management company, trapping factors need to be considered. Other factors include environmental, such as the proportion of parks or the type of sewer present in the postal code area. But as urban rats live in cities, anthropogenic factors such as human density and income matter too. In the span on seven and half years, 8 415 rats were trapped all across Helsinki, in some places more than others. Of all the factors only the trapping factors along with household median income were significant. Median income was negatively associated with trapped rats, so more rats were trapped in areas with lower income. Future studies should try to uncover for what unknown factor income acts as a proxy for.
-
(2023)Social behaviour can be divided into neutral, positive, and negative, depending on the social context. Positive social behaviour involves affiliative prosocial interactions that encourage social and emotional cohesion. Rat (Rattus norvegicus) is a globally distributed common rodent species adapted to living near humans. Rats are intelligent and social animals with reciprocal prosocial behaviour. However, research on the social behaviour of rats is concentrated in laboratory settings and very little is known about the social behaviour of free-living rats. Rats arouse strong prejudice in humans and are considered aggressive. Despite a long history of coexistence, there are still strong conflicts between humans and rats. In this study, I used camera trap data to investigate the types of social behaviour in free-living rats and the time allocation of different behaviours. I investigated how the rats' behaviour is divided into socially neutral or positive and negative behaviour in relation to the total time spent on the behaviour. I also investigated the types of social behaviour that occur when rats approach each other and the frequencies of these different behavioural models. For the behavioural analyses, I used data-driven ethograms that I made and the behavioural analysis software BORIS. I found that the majority (over 96.2 %) of the social behaviour of the free-living rats in my study population was neutral or positive behaviour as measured by the duration of the behaviour categories. I also found that the most significant proportion of social behavioural models in rats was socially neutral or positive. Agonistic behavioural models were rare and occurred mostly between adults. In contrast, rats exhibited a moderate amount of prosocial behaviour, particularly in the form of food sharing and muzzle touching. My study brings new information to the limited previous research on the behaviour of free-living rats. The results suggest that most of the social behaviour in free-living rats would be neutral or positive behaviour, and agonistic behaviour in rats would be relatively rare. To the best of my knowledge, this work is the first study to analyse the social behaviour of free-living rats from camera trap data. Objective research data on the social behaviour of rats may mitigate prejudice against rats and attitudes towards rats may become more positive. This can mitigate conflict between humans and rats and promote peaceful coexistence. This work can be used as a pilot for future studies. The information this work provides can also be used, for example, to educate people about their attitudes towards rats.
-
(2023)Driven by the growing world population and increased food demand, the conversion of natural habitats into agricultural lands is occurring at an unprecedented rate. This is in turn the leading driver of the current biodiversity crisis, particularly in tropical forest areas characterised by prominent species diversity. Due to an accelerating cash-crop expansion, the once forest-savannah landscape of Northern Guinea-Bissau is now notably occupied by cashew orchards, in addition to scattered forest patches and floodable rice paddies. So far, it remains unknown how these kinds of human-modified landscapes can sustain mammal species over contrasting seasons, and how the habitat use varies across feeding guilds. To address this gap, this study aimed to understand how medium-sized mammals make use of mosaic-like landscapes in Northern Guinea-Bissau by considering the interactive effects of (1) habitat type: forest patch, cashew orchard and rice paddy and (2) season: before (June-July 2022) and after (October-November 2022) the peak of the rainy season. To do so, in each of the two seasons we conducted a 30-day consecutive camera-trap survey across seven landscapes, each of which comprised the three habitat types, amounting to 21 sampling sites. I evaluated mammal species richness, abundance (number of records) and composition across habitat types and seasons at the assemblage-level and discussed the species-specific habitat dependency. I further analysed species abundance across four feeding guilds: carnivores, insectivores, herbivores and omnivores. Based on a sampling effort of 1200 camera-trap days and 940 records, I identified 21 mammal species from 10 families and five orders. At the assemblage-level, species richness and abundance were similar between habitat types, but higher after the peak of the rainy season, except for rice paddies. Forest and cashew habitats shared similar species composition, which differed from rice paddies. Habitat-dependent species were found in each of the habitat types. At the feeding guild-level, in both seasonally periods carnivores and insectivores were less abundant in cashew orchards, while omnivores were more abundant. The results demonstrate that habitat conversion is likely to disrupt the functional structure of mammal assemblages. Maintaining heterogeneous landscapes, including both forested and open-area habitats, is crucial to maximize the integrity of mammal assemblages in Northern Guinea-Bissau. These findings can be used as baseline information in effective conservation measures in Guinea-Bissau and other tropical regions undergoing rapid conversion for cashew cultivation.
-
(2022)Climatic cycles lead to changes in habitat suitability, which in turn can lead to allopatry, i.e. isolation, between populations. Lack of gene flow between allopatric populations causes them to diverge through accumulation of genetic differences that can create incompatibilities between lineages upon secondary contact in the form of lowered survivability or reproduction rate in hybrids. Incompatible genes act as reproductive barriers and keep lineages isolated by selection against hybrids, while gene flow and recombination work as a counterforce to selection promoting admixture. Reproductive barriers like these are most often found inside hybrid zones and are well demonstrated in nature, but the isolating effect of individual genetic incompatibilities on genome-wide gene flow is still an open question. Here we test if selection counteracting gene flow maintains a narrow hybrid zone between two subspecies of the meadow grasshopper Pseudochorthippus parallelus. We targeted 0,01 % of the 13 GB genome, recovering a 29,1 mean coverage per locus per individual in targeted regions, when mapping against a transcriptome. We find that, for the nuclear markers, the hybrid zone is narrower than expected under a neutral scenario of no selection, suggesting that it is maintained by selection against hybrids. We also find significant isolation by distance, suggesting gene flow across the hybrid zone despite selection against hybrids. Different parts of the genome show significant excess or deficit of heterozygotes, suggesting that selection and gene flow are heterogeneous throughout the genome. Combined, our results show that reproductive isolation between recently diverged lineages can evolve quickly despite gene flow in neutral and positively selected sites.
-
(2022)Many maternally inherited bacterial infections in insect species can have negative or positive effects on their hosts. One of the diverse phenotypes these bacteria can induce in their hosts is the selective death of the male offspring at early development stages. Male-killing (MK) symbiotic bacteria have been reported in diverse insect species, and these symbionts have been shown to play important roles in shaping the ecology and evolution of diverse host species. One such species is the African Monarch butterfly: Danaus chrysippus, the target species of my study. There are four subspecies of D. chrysippus, which are geographically loosely isolated in different parts of Africa. However, they do interbreed in a hybrid zone located in central Africa. The MK phenotype in D. chrysippus is caused by a Spiroplasma bacterium, which is highly prevalent in the host hybrid zone, where the MK phenotype is so strong that females can only reproduce thanks to a few males that migrate from the surrounding subspecies. Other studies have found a correlation between the size of the female (wingspan) and infection rate. In my thesis the main objective is to study parts of the internal female structures, aiming to investigate if the size of the female reproductive organs correlates with infection as well. My hypothesis is that the female reproductive organs are smaller in highly infected areas because the rare males produce small and resource-depleted spermatophores. This study considered if D. chrysippus females collected from different populations (with different infection rates and sex-ratios) showed a difference in the size of their reproductive organs (corpus bursae and signa). Some females were also dissected to count the amount of spermatophores, and to measure their size. My study includes photographs of these particular organs (corpus bursae and signum) because those have not been published before. The results showed that (A) Danaus chrysippus has two signa, one on the ventral- and one on the dorsal side of the corpus bursa, and they are covered with spike-like structures; (B) spermatophores varied in size between females, but that population, female infection status and population sex-ratio did not significantly affect spermatophore count nor spermatophore size, and (C) in Rwanda, where the sex-ratio is slightly female-biased, the signa covered a significantly smaller portion of the females’ corpus bursa than observed in females from other populations showing either no or a strong female sex-ratio bias.
-
(2020)Viime vuosikymmenien maaseutuympäristöjen muutokset, kuten lisääntynyt maankäytön tehostuminen ja kasvinsuojeluaineiden käyttö, ovat saaneet monet Euroopan maaseutuympäristöjen lintujen kannat taantumaan. Jotta lintukantojen muutoksia voitaisiin ymmärtää ja suojelutoimia suunnitella, on lintujen elämänkierron eri vaiheiden, kuten pesimämenestyksen ja elossasäilyvyyden, sekä selviytymiseen vaikuttavien tekijöiden tutkiminen tärkeää. Myös Suomessa maaseutuympäristöjen linnuston tutkimukselle on tarvetta: uusimmassa Suomen luonnon uhanalaisuusarvioinnissa (2019) uhanalaisia tai silmälläpidettäviä maatalousympäristöjen lintulajeja oli 18, mikä on neljä enemmän kuin neljä vuotta aiemmassa arvioinnissa. Yksi näistä on Suomen voimakkaimmin taantunut maalintulaji, peltosirkku (Emberiza hortulana), jonka kanta on kutistunut 80-luvulta alle yhteen prosenttiin. Tämän tutkielman tavoitteena on selvittää yksilöllisin tunnistein merkittyjen lintujen avulla, onko Suomen aikuisten peltosirkkukoiraiden elossasäilyvyys ollut vuosina 2013–2019 poikkeavan matala, mikä voisi selittää lajin kantojen voimakasta laskua. Tavoitteena on myös tarkastella elossasäilyvyyden vuosittaista ja alueellista vaihtelua, peltosirkkujen kannankehityslukuja, sekä selvittää vaikuttivatko muuttokäyttäytymisen tutkimista varten kiinnitetyt valopaikantimet (loggerit) elossasäilyvyyteen. Tutkielman aineisto on kerätty vuosina 2013–2019 niiltä alueilta, joilla peltosirkun on havaittu pesivän. Aineisto koostuu 210 aikuisen (+1kv; vanhempi kuin ensimmäistä kalenterivuottaan elävä lintu) peltosirkun pyynti-jälleenpyynti-aineistosta, jota käyttäen tehtiin elossasäilyvyysanalyysit, sekä peltosirkkujen reviirikartoituksesta, jota käytettiin kannankehityslukujen laskemiseen. Elossasäilyvyysanalyysit tehtiin käyttäen CJS -mallia (Cormack-Jolly-Seber) MARK -ohjelmassa. Analyysia varten aineistosta poistettiin naaraat, paikkaansa vaihtaneet peltosirkut ja Itä-Suomen vaillinaisesti seuratut yksilöt, sekä muodostettiin kaksi pääanalyysia: koko Suomen analyysi ja alueellinen analyysi. Koko Suomen analyysissa tarkasteltiin, oliko loggerilla vaikutusta linnun elossasäilyvyyteen ja vaihteliko elossasäilyvyys vuosien välillä. Alueellisessa analyysissa Suomen peltosirkut jaettiin kolmeen alueeseen: pohjoiseen, lounaiseen ja eteläiseen. Analyysissa tarkasteltiin, onko elossasäilyvyydessä eroa alueiden välillä ja vaihteleeko elossasäilyvyys vuosien välillä. Lopuksi laskettiin R-ohjelmiston Rtrim -paketilla kannankehitysluvut koko Suomelle sekä alueellisessa analyysissa käytetyille kolmelle alueelle. Analyysin tulos oli että Suomen peltosirkkukoiraiden elossasäilyvyys vuosina 2013–2019 oli 43,3 % koko tutkimusjaksolle. Loggeri vaikutti negatiivisesti elossasäilyvyyteen, mutta alueiden tai vuosien välillä ei ollut merkitsevää vaihtelua. Kannankehitysluvut olivat laskusuuntaisia ja niissä oli alueiden välillä merkitseviä eroja. Koko Suomessa kanta laski 19,4 % vuodessa. Alueista suurin lasku oli lounaassa, jossa kanta laski 26,5 % vuodessa. Suomen peltosirkkukoiraiden elossasäilyvyysanalyysin tulosta verrattiin muiden samankokoisten (10–40g) pitkän matkan muuttavien varpuslintujen julkaistuihin elossasäilyvyyslukuihin (41,9-58,0 %; 15 eri lajia). Vertailun perusteella Suomen peltosirkkukoiraiden elossasäilyvyys ei ole ollut poikkeavan matala, eikä siten vaikuta olevan ainakaan tärkein voimakasta kannanlaskua selittävä tekijä. Tämän tutkielman tulosten mukaan Suomen peltosirkkujen kannanlaskun taustalla on luultavimmin muita tekijöitä kuin aikuisten koiraiden elossasäilyvyys, kuten aikuisten naaraiden tai nuorten lintujen (ensimmäistä kalenterivuottaan elävät linnut) kestämättömän suuri kuolleisuus tai kestävälle populaatiokehitykselle liian heikko pesimätulos. Elossasäilyvyydessä ei havaittu myöskään alueellisia vaihteluita, mutta kannankehitysluvuissa näin oli, minkä perusteella ainakin jotkin populaatiokokoa säätelevät tekijät ilmenevät joillakin pesimäalueilla voimakkaammin kuin toisilla. Näin ollen eritoten pesintämenestykseen vaikuttavia tekijöitä kannattaisi kiireellisesti tutkia, jotta peltosirkun kannankehityksen suunta saataisiin tietoon perustuvan suojelusuunnitelman avulla käännettyä.
-
(2023)With growing fragmentation of elephant habitats across the world, elephants are coming in closer contact with humans, leading to increasing human-elephant conflict over limited space and resources. Laikipia county in Kenya represents one such region where conflict with elephants has been (and continues to be) a widespread problem, stemming from intense land-use zoning since the 1970s. This conflict mainly takes the form of crop raiding by elephants in community farmlands adjoining conservation areas. Electric fencing has been the widely used conflict management tool in the region to prevent elephants from entering croplands. However, the establishment of electric fences can often have hidden political underpinnings, both caused by and resulting in conflicting interests of different land users. As human-elephant conflict is multidimensional, it is essential to incorporate both human and wildlife dimensions when assessing the effectiveness of electric fences in conflict mitigation. While there is a growing body of research on the ecological effects of electric fences, the role of social perceptions in long-term fence effectiveness is often neglected. In this study, I therefore conducted a combined social and ecological assessment of electric fences in Laikipia. For this, I evaluated the perceptions of three local communities (Mutara, Ex Erok and Lorien) towards two major electric fences in Laikipia: the West Laikipia Fence and the Lorien Community Fence. I conducted 188 individual interviews with farmers (and opportunistically pastoralists) in all three communities, comprising questions on demographics, human-elephant conflict, electric fences, and involvement of communities in fence management. I then combined this information with data on fence breaking and crop raiding behaviour of elephants to effectively inform electric fence management strategies in the region. First, I looked at changes in the perceptions of Mutara and Ex Erok between 2016-2022, following upgrades made to the West Laikipia Fence after 2016, through a comparison of results with previous research. Second, I investigated potential factors influencing community perceptions towards fence effectiveness. Third, I mapped fence break and crop raiding hotspots in the three communities. And fourth, I determined the environmental factors affecting crop raiding intensity. Both Mutara and Ex Erok showed more positive perceptions towards fence effectiveness in 2022 as compared to 2016. The main factor found to influence fence perceptions was community involvement in fence management. Communities involved in fence management had more positive fence perceptions than those with no involvement. Crop raiding hotspot mapping revealed that some areas within each community were more affected by crop raiding than others. Fence break hotspot mapping identified fence sections of the West Laikipia Fence more prone to breakages by elephants. Finally, crop raiding intensity in a given farm was found to be strongly affected by the diversity of crops grown there, and weakly by its distance from the nearest roads and electric fences. My results therefore contribute to a better understanding of patterns of crop raiding and fence breakages of elephants in Laikipia. My findings highlight the importance of including sociological data from local communities in assessments of electric fence effectiveness, and also provide empirical evidence on the importance of involving local communities in electric fence management. The findings from this study can serve as a reference to relevant stakeholders for future improvements in electric fence management in Laikipia and elsewhere.
-
(2021)The Glanville fritillary (Melitaea cinxia) butterfly inhabiting the fragmented meadows and pastures in the Åland Islands, Finland, has a classic metapopulation structure: its long-term persistence depends on frequent re-colonization events counter-balancing the extinctions of local populations. The spatial structure and the temporal dynamics of the metapopulation are likely to influence genetic variation within and among local population networks. With high population turnover, population declines accelerate genetic drift, potentially leading to a reduction in neutral genetic diversity. This loss is likely to be counteracted with immigration bringing in new alleles especially in well-connected populations. Dispersal has indeed been shown to be a key mechanism in maintaining genetic variation and adaptive potential in fragmented landscapes. In my MSc-thesis, I am utilizing long-term monitoring and genetic data collected from semi-independent networks from the main Åland region (Saltivik) and from two isolated island networks Föglö and Sottunga. Specifically, I investigate how genetic variation varies in time and space, in relation to demographic change and whether the responses vary among well- and poorly-connected networks and/or between island and mainland networks. My results showed that the total number of nests fluctuated in all the networks across time. Heterozygosity appeared to track the changes in population abundance but this tracking varied among the networks. Although connectivity did not explain the change in heterozygosity during the decline years, allele frequencies shifted over time and the speed of change in allele frequencies differed among networks.
-
(2023)Grasslands occur on every continent except Antarctica and are a key part of agricultural and urban landscapes in many parts of the world. In Finland, many of the grassland species are threatened nowadays. Fragmentation, worsening quality and shrinking area of habitats are the biggest threats to grassland species. Many grassland plants, however, can be found in urban habitats such as road verges, different meadows and rocky outcrops. Suitable urban habitats could be important for these species if the degradation of their habitats continues elsewhere. Indicator species could provide information about the ecological quality of urban habitats and thus the suitability for grassland specialists. My aim for this thesis was to determine how indicator species can be used to assess the ecological quality of urban grasslands by answering the following research questions: 1. Does habitat type affect the abundance and occurrence of known quality indicator species of semi-natural grasslands? 2. Which species are characteristic to different urban grassland habitat types? 3. How different sites relate to each other in terms of vegetation? 4. How do the measures used to answer the other three questions compare together? I collected vegetation data from 28 study sites in the cities of Espoo, Helsinki and Vantaa, southern Finland. In addition, a dataset consisting of 116 sites from these cities, collected by another person, was included here. The study sites were divided into eight habitat types: dry and mesic landscape grasslands, dry and mesic road verges, dry and mesic valuable grasslands, rocky outcrops and valuable rocky outcrops. From all study sites, I collected a list of plant species observed within a standardized time frame by doing an on-site vegetation inventory. In addition, I observed the frequencies of plant species within 1 x 1 m vegetation quadrats. I used one-way ANOVA and Tukey-Kramer test as well as Welch’s ANOVA and Games-Howell test to study the effect of habitat type on abundance and occurrence of semi-natural grassland indicator species. I used IndVal to identify which species are indicators for the habitat types and their combinations. I used NMDS to study the grouping of different habitat types and their species. Habitat type affects the abundances and occurrences of semi-natural grassland indicator species in urban settings and these species can be used in evaluation of the ecological quality of urban grasslands. Indicator species produced from observed data seem to have a limited potential in evaluating the ecological quality of urban grasslands, but they provide a good method for classifying urban grassland habitats, especially valuable rocky outcrops and valuable grasslands. Study sites do form groups according to their vegetation, but these groups do not entirely follow the habitat type division used in the study. With right standardization for the use, indicator species can be a valuable tool in assessing the ecological quality of urban grasslands.
-
(2021)Natural scientists study a wide variety of species, but whether they have identified all studied samples correctly to species is rarely evaluated. Species misidentification in empirical research can cause significant losses of money, information, and time, and contribute to false results. Thus, I study the abundance of species misidentification and ecologists’ perceptions of such mistakes through a web survey targeting researchers from scientific institutes around the globe (including universities, research societies and museums) who completed their doctoral degree in any ecology-related field of science. I received 117 responses with either work or educational background from 30 countries. I found that species misidentification widely existed in respondents’ research: almost 70% of the respondents noticed species misidentification in their own research, while the estimated proportion of existing studies with species misidentification was 34% (95% CI: 28% - 40%). Although misidentification was mainly found during specimen collection, specimen handling and data analysis, misidentifications in reporting stages (writing, revision and after publishing) could persist until publication. Moreover, according to respondents, reviewers seldom comment about species identification methods or their accuracy, which may affect respondents’ (both leading and not leading a research team) low reporting frequency about the possibility of misidentification. Expert checking, training students, and DNA barcoding are the most prevalent approaches to ensure identification accuracy among respondents. My results imply that species misidentification might be widespread in existing ecological research. Although the problem of species misidentification is widely recognized, such an issue seldom be appropriately handled by respondents. To increase the accuracy of species identification and maintain academic integrity, I suggest that researchers need to focus more on the study species (e.g., sampling process, identification method, and accuracy) when writing and reviewing papers. Furthermore, I appeal for guidelines about reporting species identification methods and their accuracy in papers, as well as research on education about identification skills in universities, as these two topics may constrain the precision of species identification.
-
(2023)Urbanisation is rapidly increasing, along with the use of artificial lighting, which poses a growing threat to wildlife, especially nocturnal fauna. Bats are nocturnal mammals that prey on light-sensitive insects, making them particularly vulnerable to the effects of artificial light sources. Responses to artificial lights vary among bat species, with some being strongly repelled while others appear to benefit from them. However, little attention has been given to the impact of light pollution on bats in northerly latitudes, where bright summer nights may influence the effects of artificial light on these animals. In my thesis I compared the presence of bats in artificially illuminated and unilluminated areas in urban parks in Southern Finland. To see the effect of bright nights in the early summer I collected acoustic data during two time periods: bright early summer (June), and dark late summer (August). My aim was to determine if different bat species respond differently to artificial light, if lamp type affects their response, and how natural light influences their activity patterns. I found that northern bats (E. nilssonii) were drawn to street lights in both early and late summer, and they seemed to prefer HPS (high-pressure sodium) lamps to LED (light emitting diode) lamps. Conversely, more light shy bats from the genus Myotis strictly avoided street lamps at all times. The strongest effect of natural light on bats was observed on their activity patterns: the timing of peak activity shifted considerably along with changes in natural light conditions. My results indicate possible changes in the responses of nocturnal wildlife to the changes in spectral composition of illumination along with increasing popularity of LEDs. The significant differences in the responses of different bat taxa to illumination highlight the importance of conservation of dark spaces and times.
-
(2021)Pohjoisilla soilla on suuri merkitys globaaleissa biogeokemiallisissa kierroissa niiden kerrostaman ja vapauttaman hiilen vaikutuksesta. Ilmastollisten tekijöiden on todettu olevan yhteydessä suon hydrologisiin vaihteluihin, kuten kuivumiseen, vettymiseen, routaantumiseen tai roudan sulamiseen. Muutokset suon hydrologiassa ovat menneisyydessä heijastuneet vuorovaikutteisesti soiden kasvillisuuteen ja niiden rooliin maailmanlaajuisesti merkittävinä hiilinieluina. Pohjoisten ikiroutasoiden ainutlaatuinen ja rikas habitaatti on vaarantunut nykyisen ilmaston lämpenemisen myötä. Maisterintutkielmani tavoitteena on arvioida mahdollisia ilmaston lämpenemisen aiheuttamia vaikutuksia pohjoisiin soihin tutkimalla viimeisten vuosisatojen aikana tapahtuneita muutoksia suokasvillisuudessa. Tutkielmassa selvitin, miten tutkimussuoni kasvillisuus on muuttunut ja millaisia yhteyksiä voidaan havaita eri ilmastovaiheiden merkittävimpiin lämpötilan muutoksiin. Keskityin analysoimaan näitä muutoksia kasvimakrofossiili-analyysin avulla. Näytesarjat ajoitettiin radiometrisin menetelmin. Tulokset osoittivat tutkimussuon käyneen läpi kuivan kasvillisuuden vaiheita sekä ilmastohistorian lämpiminä että kylminä ajanjaksoina. Nykypäivän lämpenemisen aikana eri näytepisteissä on tapahtunut sekä kuivumista että siirtymiä kosteaan suoekosysteemiin ikiroudan sulamisen jälkeisinä ajanjaksoina. Tutkimukseni tulokset auttavat osaltaan ymmärtämään ympäristössä ja ilmastossa tapahtuvien muutosten kompleksista vaikutusta pohjoisiin suoekosysteemeihin. Tutkimuksen perusteella voidaan arvioida nykyisen ilmastonmuutoksen mahdollisia vaikutuksia tutkimussuohon, sekä rinnan muiden tutkimusten kanssa yhteyksiä pohjoisten soiden tulevaisuuden hiilitasapainoon ja suuren mittakaavan biogeokemiallisiin kiertoihin.
-
(2018)Lepakot ovat suuri, monimuotoinen ja ekologisesti merkittävä nisäkäslahko. Viime vuosikymmenien aikana ne ovat paljastuneet myös merkittävien zoonottisten taudinaiheuttajien kantajiksi. Suomessa esiintyy kolmetoista lepakkolajia, joista suurin osa esiintyy täällä levinneisyysalueensa pohjoislaidalla ja joiden kantamista taudinaiheuttajista on tehty vielä hyvin vähän tutkimuksia. Tutkielmassani selvitän korona- ja paramyksovirusten esiintymistä eteläisen Suomen lepakoilla vuosina 2013-2016. Lisäksi pyrin kerätyn aineiston perusteella selvittämään, onko näytteitä luovuttaneiden lepakoiden iällä, näytteiden keruukuukaudella tai näytteiden keruualueella vaikutusta löydettyjen virusten esiintyvyyteen. Aineistona käytettiin muiden tutkimusprojektien yhteydessä lepakoilta kerättyjä uloste- ja anaalipyyhkäisynäytteitä sekä lepakoiden päivehtimispaikoilta kerättyjä ulostenäytteitä. Näytteistä eristettiin RNA ja ne seulottiin koronaviruksia ja paramyksoviruksia tunnistavilla ja optimoiduilla kvantitatiivisilla käänteistranskriptio- PCR-menetelmillä (RT-qPCR) ja löydökset varmistettiin tavallisilla käänteistranskriptio-PCR-menetelmillä (RT-PCR). Jälkimmäisistä reaktioista saadut tuotteet myös sekvensoitiin. Ulostenäytteiden seulonnan tuloksista kertyneestä aineistosta tehtiin tilastolliset analyysit yleistetyillä lineaarisilla sekamalleilla, joissa vastemuuttujana käytettiin viruksen esiintymistä ja mallin muuttujina näytteen luovuttaneen lepakon ikäryhmää ja lajia, näytteen keräyskuukautta ja eliömaakuntaa, josta näyte oli kerätty. Mallien satunnaistekijöinä käytettiin näytteiden keräyskuntaa tai näytteiden keräysvuotta. Sekvenssiaineistosta tehtiin fylogeneettiset analyysit käyttäen suurimman todennäköisyyden (Maximum Likelihood) menetelmää ja Bayesilaista menetelmää, joiden tuloksina saatiin kaksi fylogeneettista puuta. Neljän vuoden aineistosta todettiin yhteensä 18 lepakkoyksilöä, jotka kantoivat koronaviruksia, mutta paramyksoviruksia ei aineistosta löydetty. Tilastolliseen tarkasteluun hyväksyttiin 77 ulostenäytettä, joista 13 oli positiivisia koronaviruksille. Anaalipyyhkäisynäytteistä kerättiin 38 kappaletta ja näistä 5 oli positiivisia koronaviruksille. Päivehtimispaikoilta kerättyjä ulostenäytteitä tutkittiin 28 kappaleitta ja näistä 4 oli koronaviruspositiivisia. Koronaviruksia löydettiin Varsinais-Suomen, Uudenmaan, Etelä-Pohjanmaan ja Pohjois-Savon eliömaantieteellisiltä alueilta. Uloste- ja anaalipyyhkäisynäytteiden perusteella koronaviruksia esiintyy Suomessa pohjanlepakoilla, isoviiksisiipoilla, vesisiipoilla ja viiksisiipoilla. Tutkielmassa esitellään ensimmäinen pohjanlepakon beetakoronaviruslöytö. Tämä virus ryhmittyy fylogeneettisissa puissa samaan haaraan muiden saman lepakkosuvun kantamien beetakoronavirusten kanssa ja on samalla melko läheistä sukua MERS-koronavirukselle. Tutkielmassa esitellään myös ensimmäinen isoviiksisiipan koronaviruslöytö, joka fylogeneettisten analyysien perusteella ryhmittyy samaan fylogeneettisen puun haaraan luxemburgilaisen ruskosiipan alfakoronaviruksen kanssa. Eniten koronaviruksia löydettiin vesisiipoilta, jotka suurimmalta osin ryhmittyivät samaan fylogeneettisen puun haaraan. Merenkurkussa sijaitsevasta Mustasaaren kunnasta kerätystä vesisiipan ulostenäytteestä löydetty sekvenssi kuitenkin sijoittui erilleen muista suomalaisista sekvensseistä ja eteläisestä Euroopasta todettujen sekvenssien joukkoon, mikä voi viitata tämän alueen lepakkopopulaation ja sen kantamien virusten levinneen Suomeen läntistä reittiä. Tutkielman tulokset luovat hyvän pohjan jatkotutkimuksille, joissa voidaan selvittää virusten tarkempaa esiintyvyyttä sekä niiden tarkempia ominaisuuksia.
-
(2022)Talousmetsissä on huomattavasti vähemmän lahopuuta kuin luonnontilaisissa metsissä. Noin 25 % metsälajeista on riippuvaisia lahopuusta, ja lahopuun väheneminen on syynä monen lajin uhanalaisuuteen. Talousmetsiin on luotu lisää lahopuuta tekopökkelöiden avulla. Tekopökkelöitä tehdään harvennus- tai päätehakkuissa katkaisemalla puu noin 1–5 m korkeudelta. Tekopökkelöiden teko on yleistynyt 1990-luvulta lähtien, mutta niitä hyödyntävää lajistoa, etenkin lintuja, on tutkittu Suomessa vasta vähän. Tutkin, mitkä lintulajit käyttävät teko- ja luonnonpökkelöitä ja eroavatko niiden lajistot toisistaan. Lisäksi tutkin, millaisia pökkelöitä linnut käyttävät. Keräsin tutkimusaineistoni Viitasaarelta Keski-Suomesta tuoreilta päätehakkuilta, vanhoilta päätehakkuilta ja harvennushakkuilta. Laskin yhteensä 78 tekopökkelöstä ja 69 luonnonpökkelöstä (puulajeina kuusi ja koivu) lintujen syönnösjälkien ja pesäkolojen määrän sekä määritin ne tehneet lajit. Mittasin myös pökkelöistä ja tutkimuskuvioista ympäristömuuttujia selvittääkseni, millaisia pökkelöitä linnut käyttävät. Tutkimuskuvioilla ja niiden lähistöllä suoritettiin lisäksi lintujen linjalaskennat, jotta pystyin vertaamaan, eroavatko tutkimuskuvioiden lintulajiston laji- tai parimäärät lähialueen lintulajistosta. Vertasin tutkimusalueen linjalaskenta-aineistoa myös pohjoisen Keski-Suomen lintujen vakiolinjalaskenta-aineistoon saadakseni tietää, eroaako tutkimusalue yleisesti pohjoisen Keski-Suomen lintulajistosta laji- tai parimäärän suhteen. Käytin tilastollisissa analyyseissä lineaarisia sekamalleja ja yleistettyjä lineaarisia sekamalleja. Tutkimukseni perusteella linnut käyttävät tekopökkelöitä pesintään ja ruokailuun. Suurin osa syönnösjäljistä ja koloista oli tikkojen tekemiä, todennäköisesti käpytikan. Pökkelötyypillä (teko- tai luonnonpökkelö) ei ollut tilastollisesti merkitsevää yhteyttä pökkelön syönnösjälkien tai pesäkolojen määrään. Pökkelöllä oli tilastollisesti merkitsevästi enemmän syönnösjälkiä, kun pökkelö oli korkeampi, paksumpi, pidemmälle lahonnut, kaarnan peittävyys oli alhaisempi tai pökkelö sijaitsi lähellä metsän reunaa. Kolojen määrä oli tilastollisesti merkitsevästi suurempi, kun pökkelö oli korkeampi, paksumpi tai kun metsäkuviolla oli vähemmän maalahopuuta. Kolojen tai syönnösjälkien määrään ei vaikuttanut tilastollisesti merkitsevästi se, sijaitsiko pökkelö harvennushakkuulla vai päätehakkuulla säästöpuuryhmässä, keskellä päätehakkuuta tai päätehakkuun reunassa. Linjalaskennoissa tutkimuskuvioiden lintulajisto ei eronnut laji- tai parimäärältään lähialueen linnustosta. Tutkimusalueen lintulajisto ei myöskään poikennut pohjoisen Keski-Suomen linnustosta lajimäärältään, joten tuloksiani voi pitää yleistettävissä laajemminkin. Parimäärät olivat tutkimusalueen laskentalinjoilla alhaisempia, koska linjat olivat lyhyempiä kuin vakiolinjat. Tulosteni perusteella linnut hyötyvät eniten korkeammista ja paksummista tekopökkelöistä, jotka sijaitsevat lähellä metsän reunaa. Ajan myötä pökkelön lahotessa siitä tulee paremmin lintujen käyttöön soveltuva.
Now showing items 61-80 of 97