Skip to main content
Login | Suomeksi | På svenska | In English

Browsing by Title

Sort by: Order: Results:

  • Kiviranta, Maarit (2009)
    Life cycle assessment is a method to estimate potential environmental impacts of a product from cradle to grave. The life cycle of waste starts when product, e.g. cardboard box is discarded. The main goal of this study was to estimate by LCA, how discarded cardboard should be utilized and the collection organised to minimize the harmful environmental impacts. Environmental impacts studied were climate change, eutrophication of soil and particles. The impacts were evaluated by using four different scenarios. In scenarios, discarded cardboard was not sorted at all (Scenario 0) or sorted and collected from regional collection points (kerbside collection) and/or from residential buildings (Scenarios 1-3). The sorted cardboard was utilised to produce cardboard cores for industry. The cardboard that was not sorted was transported by mixed household waste collection to the waste incineration plant where the generated heat and electricity were utililized. Environmental benefits were gained if emissions to environment could be avoided by replacing normal processes by recycling and incineration. For cardboard recycling, the process replaced was CTM-pulp production from virgin forest and for incineration, the fuel used to the average heat and electricity production in Finland. In all studied environmental impact classes, all scenarios produced environmental benefits. In climate change and particles, scenario 0, where all cardboard was utilized in incineration plant, achieved most benefits and the scenario 3, where the maximal amount of cardboard was sorted and collected from residential buildings, achieved the least. However, the differences between the scenarios - especially in climate change class - were small. In eutrofication class, the results were inverse to climate change and particles classes. The most beneficial scenario was the one, where the maximal amount of cardboard was sorted and collected from residential buildings. Due to the dissimilar results of different environmental impact classes it is not simple to say how to utilize discarded cardboard. When applying the results, it should be noticed that the results depend on which energy and material products are produced, and foremost, on what kind of products they replace. The final conclusions concerning which alternatives are the best depend on which environmental impacts are emphasized.
  • Malmberg, Sampsa (2019)
    Rinteen ekspositio eli rinteen kaltevuus ja ilmansuunta, johon rinne viettää, vaikuttaa rinteen vastaanottaman auringonsäteilyn määrään yhdessä leveyspiirin kanssa. Eksposition erot voivat saada aikaan selviä ja säännönmukaisia eroja eliöyhteisöjen koostumukseen. Ilmiötä on tutkittu laajalti luonnollisissa elinympäristöissä, muttei juurikaan ihmisen luomissa elinympäristöissä. Tässä tutkielmassa selvitän rinteen eksposition vaikutusta maakiitäjäisyhteisöjen koostumukseen täyttömäillä, täyttömäille kehittyvien maakiitäjäisyhteisöjen ominaispiirteitä sekä paikallisten tekijöiden ja ympäröivien alueiden merkitystä täyttömäkien maakiitäjäisyhteisöjen muodostumiselle. Kaupungistuminen tuhoaa ja pirstoo elinympäristöjä, mikä korostaa rakentamatta jäävien viheralueiden merkitystä kaupunkialueilla. Täyttömäille ei voi rakentaa, ne ovat useiden hehtaarien laajuisia, ja niitä on kaupunkialueilla, minkä takia täyttömäillä on huomattavaa potentiaalia biodiversiteetin säilyttämisessä ja lisäämisessä kaupunkialueilla. Tarkoituksenani on antaa tuloksiin perustuva alustava arvio täyttömäkien merkityksestä kaupunkien biodiversiteetille. Käytin 10 Suomen pääkaupunkiseudulla sijaitsevan täyttömäen etelä- ja pohjoisrinteiltä Jarmo Saarikiven kuoppapyydyksillä 19.5.-28.9.2010 keräämää 5557 maakiitäjäisyksilöä käsittävää aineistoa. Määritin kaikki maakiitäjäisyksilöt lajitasolle. Selvitin kunkin runsaimman lajin ja lajiryhmän runsaudessa näkyvää vastetta rinteen ekspositioon ja jatkuviin muuttujiin (pH, muurahaisten runsaus, täyttömäen ikä ja korkeus) yleistettyjen lineaaristen sekamallien (GLMM) avulla. Lisäksi vertasin etelä- ja pohjoisrinteiden välisiä sekä eri täyttömäkien välisiä lajiyhteisöjen eroja moniulotteisen skaalauksen (NMDS) avulla sekä tarkastelemalla laji- ja yksilömääriä. Rinteiden suosimisen ja lajin elinympäristövaatimusten välillä havaittiin selvä yhteys. Kuivan ja avoimen elinympäristön lajit suosivat enimmäkseen etelärinnettä, kun taas kostean metsäelinympäristön lajit suosivat selvästi pohjoisrinnettä, ja generalistilajeilla ero oli vähäinen. Täyttömäillä dominoivat pääasiassa kuivan elinympäristön lajit: niin kuivan elinympäristön generalistilajit kuin myös kuivan ja avoimen elinympäristön lajit. Silti niin yhteisöjen koostumus kuin myös lajimäärä vaihtelivat huomattavasti eri täyttömäkien välillä. Koko maakiitäjäisyhteisön koostumuksessa ei ollut tilastollisesti merkitsevää säännönmukaista eroa etelä- ja pohjoisrinteiden välillä NMDS-tarkastelussa, mutta rinteiden välinen ero oli sitä suurempi, mitä suurempi täyttömäki oli, ja pelkästään suuria (17-38ha) täyttömäkiä tarkasteltaessa maakiitäjäisyhteisön koostumuksessa oli selvää rinteiden välistä säännönmukaista eroa. Tässä tutkimuksessa saatiin selvää näyttöä, että rinteen ekspositio vaikuttaa lajiyhteisön koostumukseen täyttömäillä siten, että etelärinteissä menestyvät parhaiten avoimen ja kuivan elinympäristön lajit ja pohjoisrinteissä taas kostean ja metsäisen elinympäristön lajit, kun taas generalistilajit menestyvät molemmissa rinteissä yhtä hyvin. Etelä- ja pohjoisrinteiden lajiyhteisöjen välille vaikuttaa kehittyvän selvä ja jossain määrin säännönmukainen ero vain riittävän suurilla (arviolta vähintään 6-17ha) täyttömäillä. Täyttömäkien lajiyhteisöt ovat keskenään uniikkeja, mutta kaikkien täyttömäkien lajiyhteisöjä karakterisoivat kuivan elinympäristön lajit sekä muissa avoimissa kaupunkielinympäristöissä tyypillisen lajin Poecilus cupreus täydellinen puuttuminen. Avoimen ja kuivan elinympäristön lajien joukossa ovat todennäköisimmin täyttömäistä hyötyvät uhanalaiset ja harvinaiset lajit, joten tulosten perusteella täyttömäkien etelärinteillä olisi eniten merkitystä lajien suojelun kannalta. Täyttömäet pystyvät elättämään sellaisenaan suunnilleen yhtä monipuolista ja samankaltaista maakiitäjäislajistoa kuin muutkin kaupunkien avoimet elinympäristöt, mutta täyttömäkien lajistoa voitaisiin ehkä monipuolistaa sopivalla kunnostuksella. Lajistoltaan monipuolisimmat yhteisöt vaikuttavat löytyvän kaupunkien reuna-alueiden täyttömäiltä, mikä voi kertoa ympäröivien alueiden merkityksestä niiden tarjoamasta lajipoolista dispersoivien lajien kolonisoidessa täyttömäen.
  • Jalkanen, Joel (2016)
    Biotopes and biodiversity within the Metropolitan Area of Helsinki (cities of Helsinki, Espoo, Vantaa and Kauniainen) were prioritized with a spatial conservation prioritization software called Zonation. The aim of the thesis was to examine how different, largely urban or semi-urban, areas supported biodiversity and thus, indirectly, ecosystem services provisioning. Furthermore, the effects of the new City of Helsinki Strategic Plan 2050 on the prioritization were examined. The analyses were based on expert elicitations, in which different urban biotopes were evaluated in terms of how well they supported species richness and the occurrence of specialist species of 8 taxonomic groups. Following the biotope classification, an urban biotope map was compiled from various GIS sources. Based on the expert answers, these biotope maps were then converted to suitability maps for each of the eight taxonomic groups. The urban biotope map, as well as the suitability maps, were made according to two land-use versions: current land-use in the research area, and a scenario describing the actual City of Helsinki Strategic Plan 2050. Separate Zonation prioritizations were then made for both scenarios. Urban biotopes a-priori evaluated as important for biodiversity, such as lakes and their shores, ruderal areas, dry meadows, manor yards, shoreline meadows and herb-rich forests, became emphasized in Zonation prioritizations as well, whereas the currently heavily built areas received lowest conservation priority in the analysis. Thus, according to this study, densification of the current residential and built-up areas does not threaten the urban biodiversity or ecosystem services of the Metropolitan Area of Helsinki. According to the present analysis, the new Helsinki Strategic Plan would have some relatively small effects on biodiversity in the research area. While the plan proposes development in some top-value biodiversity areas, the estimated effects of the plan were on average only a 3.3% loss of biotopes across taxonomic groups. Nevertheless, the plans of Helsinki could influence biodiversity priority areas in neighboring cities, and I recommend that the broader Metropolitan Area should be treated as a whole from the perspective of urban biodiversity. Rather than preserving sets of defined species, multi-functionality and ecosystem services provided by urban biodiversity should be emphasized when planning for urban nature conservation. As biodiversity ultimately underlies and supports both of these objectives, it should be central in the urban planning as well. Spatial conservation prioritization can well be used for ecologically sustainable urban planning, as long as the quality of the input data is taken care of and different uncertainties and limitations of the analyses are recognized in interpretation.
  • Rantala, Sonja (2020)
    PAH-yhdisteet ovat aromaattisia renkaita sisältäviä haitallisia hiilivetyjä, joita vapautuu ympäristöön enemmän antropogeenisistä kuin luonnollisista lähteistä. Tässä Pro Gradu -tutkielmassa tutkittiin Lahdessa ja Espoossa sijaitsevien päiväkotien pihamaiden ilman ja pintamaan PAH-pitoisuuksia ja niiden vaikutuksia lasten ihon ja maaperän bakteeristoon. PAH-yhdisteitä kerättiin ilmasta passiivikeräimillä sekä pihojen eri puolilta otetuista maaperänäytteistä. Näytteet käsiteltiin laboratoriomenetelmin ja analysoitiin GC-MS-laitteistolla, ja tulokset suhteutettiin ennalta kerättyyn bakteeritietoon. Ilman PAH-pitoisuudet osoittautuivat niukoiksi, eivätkä maaperänkään PAH-pitoisuudet yleensä ylittäneet kynnysarvoja. Korrelaatioita ilman PAH-yhdisteiden ja ihon bakteeriston väliltä löydettiin runsaasti, mutta selitysasteet jäivät mataliksi. Löydetyt korrelaatiot maaperän PAH-yhdisteiden ja maaperän bakteeriston välillä olivat määrältään niukemmat mutta selitysasteiltaan suuremmat. PAH-pitoisuuksien ei todettu olevan riski ympäristölle tai terveydelle tutkimuskohteissa, mutta PAH-yhdisteet muuttivat bakteeristoja sekä iholla että maaperässä, mikä voi vaikuttaa ihmisen immuunipuolustukseen. Jatkotutkimustarpeiksi tunnistettiin mm. vuodenaikojen, maaperän ominaisuuksien sekä ympäröivän maankäytön vaikutukset PAH-pitoisuuksiin.
  • Kauppinen, Vera (2018)
    2000-luvun alussa tapahtuneiden suurten tulvien jälkeen Euroopan Unionissa on tapahtunut paradigmanmuutos, jossa teknisiin ratkaisuihin keskittyvästä tulvasuojelusta on siirrytty kohti kokonaisvaltaisempaa tulvariskien hallintaa. Myös Suomessa on ollut suuria tulvia 2000-luvulla ja tulvariskien arvioinnin ja hallinnan direktiivin puitteissa on nimetty 21 merkittävää tulvariskialuetta. Samaan aikaan resilienssi on omaksuttu katastrofiriskien hallinnan yhdeksi tavoitteeksi. Resilienssi on systeemin kykyä vastata muutokseen tai häiriöön. Tämän pro gradu-tutkielman tarkoituksena on selvittää yhteisön resilienssin kehittymistä sekä keskeisiä resursseja ja toimijoita Kittilän tulvariskien hallinnassa. Tutkimuksen viitekehyksenä toimii yhteisön resilienssi, joka tarjoaa mahdollisuuden kiinnittää tarkempaa huomiota luonnonkatastrofien ja niiden hallinnan sosiaaliseen ulottuvuuteen. Tässä tutkimuksessa yhteisön resilienssi on määritelty yhteisön selvitymis-, sopeutumis- ja transformaatiokykynä häiriöiden kontekstissa. Tutkimuksen analyyttinen viitekehys jakaa yhteisön resilienssin kolmeen osa-alueeseen, jotka ovat resurssit ja kyvyt, toiminta sekä oppiminen. Osa-alueet ovat vuorovaikutuksessa toisiinsa ja niihin vaikuttavat myös yhteisön ulkopuoliset rakenteet, kuten katastrofiriskien hallinta sekä sosio-poliittinen, taloudellinen ja ympäristöllinen konteksti sekä niiden muutokset ja häiriöt. Vastauksia tutkimuksen kysymyksiin selvitettiin tapaustutkimuksen avulla. Tutkimuksen tapauksena on Kittilän vuoden 2005 tulva. Tutkimuksen aineistona ovat paikallisten ja alueellisten toimijoiden teemahaastattelut sekä tulvariskien hallintaa koskevat asiakirjat. Aineisto analysoitiin laadullisen sisällönanalyysin avulla käyttäen apuna Atlas.ti-analyysiohjelmaa. Yhteisö tulvariskien hallinnassa käsittää sekä institutionaaliset, järjestäytyneet että epäviralliset toimijat. Tulvariskien hallinta Suomessa on vahvasti institutionalisoitu ja vastuu viranomaisilla, mutta Kittilän tapauksessa asukkaiden ja heidän sosiaalisten verkostojensa toiminta oli tärkeässä osassa tulvasta selviytymisessä. Yhteisön resilienssin kannalta merkittävin resursseista oli yhteisön sosiaalinen pääoma, sillä sen avulla yhteisö pääsi käsiksi myös muihin resursseihin. Toimijoiden sosiaaliset verkostot olivat linkittyneet toisiinsa ja ulottuivat useammalle maantieteelliselle tasolle. Tulvan jälkeen toiminta oli kehittynyt järjestelmällisemmäksi ja ennakoivaksi. Vuoden 2005 tulvan jälkeen erityisesti varautuminen tulviin, instituutionaalisten toimijoiden organisaatiorakenteet ja yhteistyö, materiaaliset resurssit, tekniset ratkaisut sekä riskitietoisuus kehittyivät parempaan suuntaan. Vuoden 2005 tulvan jälkeen tapahtui pääasiassa yksikehäistä oppimista, jossa toimintaa muutettiin tulvakokemuksen perusteella. Kaksikehäistä oppimista ja kriittistä tarkastelua oli myös jonkun verran, mutta monikehäinen oppiminen ja yhteisön resilienssin transformatiivinen ulottuvuus puuttuivat kokonaan. Tulvariskien hallinta perustui vuoden 2005 tulvan jälkeen kunnan hallinnossa hyväksytyille tulvapenkereiden rakentamiselle, jotka olivat viivästyneet huomattavasti ja edelleen rakentamatta. Yhteisön resilienssiä tulville tulisi pystyä kehittämään, myös sellaisilla riskialttiilla alueilla, joilla ei ole viimeaikaisia tulvakokemuksia. Samalla yhteisöjen tulisi olla resilienttejä kaikenlaisille muutoksille, myös vaikeammin havaittaville ja hitaille sosio-ekologisille muutoksille, kuten ilmastonmuutokselle tai huoltosuhteen heikkenemiselle. Yksi ratkaisu voisi olla transformaatio, joka mahdollistaa ulkoisista häiriöistä selviytymisen lisäksi sosiaalisen systeemin siirtymisen kohti ekologisesti kestävämpää ja sosiaalisesti oikeudenmukaista tilaa. On myös muistettava, että yhteisön resilienssi on sidoksissa kontekstiin eli siihen vaikuttaviin ulkopuolisiin prosesseihin ja rakenteisiin. Tiedon yhteistuotannon ja tutkimushankkeiden yhteissuunnittelun avulla voitaisiin saada tietoa yhteisön resilienssistä, joka on sosiaalisesti kestävää, paikalliseen kontekstiin sopivaa ja jota voidaan suoraan hyödyntää yhteisön toiminnassa. Osallistavat tutkimusprosessit voivat myös vähentää konflikteja esimerkiksi tulvariskien hallinnan keinoista sekä lisätä riskitietoisuutta niillä alueilla, joilla ei ole aiempia katastrofi- tai häiriökokemuksia. Tutkimuksen aikana tuli esille myös jatkotutkimustarpeita. Yhteisön resilienssiä tulisi edelleen tutkia laajemmin sekä Kittilässä että muilla tulvariskialueilla esimerkiksi määrällisten tutkimusmenetelmien avulla tai suuremmalla aineistolla. Sosiaalisia resursseja on korostettu yhteisön resilienssille luonnonkatastrofeissa ja tässäkin tutkimuksessa ne tulivat monin tavoin esille. Tämän takia olisi mielenkiintoista tutkia myös sosiaalisten resurssien kehittymistä ja tarkempaa suhdetta luonnonkatastrofeihin. Esimerkiksi pitkittäistutkimukset riskialueilla voisivat tuoda lisää tietoa sosiaalisista resursseista ennen ja jälkeen luonnonkatastrofin
  • Laukkonen, Eevi (2019)
    Changing human behaviour has an important role in solving the planet’s environmental crisis. Neither technological innovations nor political incentives have any effect if people don’t start using them or just direct the saved resources into another environmentally harmful activity. In addition, cities account for most of the energy related carbon dioxide emissions already today and the populations in cities continue growing. Hence, we have to find ways of enhancing environmentally responsible human behaviour comprehensively. Place identity has been noticed to have a positive effect on environmental behavior. However, there is no research on the place identity of sustainable neighbourhoods. This master’s thesis’ aim is to find out what is the place identity and environmentally responsible behaviour like in a sustainable neighbourhood of Eko-Viikki. And to reflect the relationship of place identity and environmentally responsible behaviour in in the context of sustainable neighbourhoods. The framework for the place identity part of the thesis is a structural equation model where place identity is formed through commitment to place and five dimensions that impact commitment to place: attachment, continuity with personal past, perception of familiarity, cohesion and social acceptance. The model indicates that place identity affects people’s environmentally responsible behavior both independently and through attitudes. Environmentally responsible behaviour is examined through three human activities that have the biggest impact on the environment: housing, transportation and eating. The data of the thesis is nine semistructured theme interviews and one email interview. The data was analysed by qualitative content analysis using the dimensions of place identity and the three activities with the biggest impact on the environment. The results suggest that attachment, continuity with personal past, perception of familiarity and cohesion define the place identity of the interviewees the most. The interviewees are clearly attached to their neighbourhood and would like to live there as long as possible. Neighbourhood’s closeness to nature and neighbour relations are valued the most. Additionally, the interviewees have known the neighbourhood already before choosing to move there and many have dreamt of living there one day. The neighbourhood has its part in the past, present and future of the interviewees. Furthermore, four types of environmental behaviour were identified: The Realist, the Diligent, the Overestimator and the Underestimator. The Realist doesn’t perceive their behaviour as environmentally responsible and their described behaviour matches the perception. The Diligent perceives their behaviour as environmentally responsible and their described behaviour also matches the perception. The Overestimator perceives their behaviour as environmentally responsible but the described behaviour doesn’t match the perception. The Underestimator doesn’t perceive their behaviour as environmentally responsible enough but the described behaviour also doesn’t match the perception. Half of the interviewees think that the neighbourhood has had a positive effect on their environmental behavior at least to some extent but have no examples to show. The other half doesn’t think the neighbourhood has had any effects. Most of the interviewees that think the neighbourhood has had a positive effect on their behaviour are either Realists or Overestimators whereas most of the interviewees that don’t think the neighbourhood has had an effect are Diligents and Underestimators. In the future, more research is needed to examine the relationship of the place identity in sustainable neighbourhoods and environmental behaviour. Future research should focus on finding out if living in a sustainable neighbourhood has an effect on the residents’ environmental behaviour and if the effect is caused by their place identity. In addition, comparative research between sustainable neighbourhoods and so called ordinary neighbourhoods is needed to find out if there is a difference in how the place identity of a sustainable neighbourhood affects the behaviour compared to the place identity of a so called ordinary neighbourhood.
  • Coll Costa, Carla Jr (2021)
    The three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus) is a model organism for studies of parallel evolution in the wild; marine stickleback populations have repeatedly colonized and successfully adapted to different brackish and freshwater habitats. During Pleistocene glaciations, three-spined stickleback populations inhabiting high-latitude areas of Europe were eradicated, whereas populations residing in (or moving to) the south persisted in refugia. After the retreat of the ice sheets covering northern Europe, the high-latitude areas became recolonized by migration from south, and hence, today’s northern European populations are relatively young. Population genetic studies of European three-spined sticklebacks have usually been conducted at high-latitude areas where freshwater populations are typically less than 10.000 years old. Few studies have focused on southern populations, where more of the ancestral diversity is likely to reside. These studies have utilized a limited number of microsatellite markers and mtDNA sequence fragments, whereas studies of southern populations focusing on genome-wide diversity, in particular from the edge of the southern distribution limit in the Iberian Peninsula, are still missing. Here, I wanted to cover this gap in knowledge by carrying out an empirical and statistical study with RAD-seq data from southern and northern European populations of three-spined stickleback. The main aims of this study were two-fold. First, to investigate whether the southern European freshwater populations of the three-spined stickleback – which currently lack or have limited connection to ancestral marine populations carrying most of the standing genetic variation (SGV) – have lost genetic diversity due to population bottlenecks and inbreeding as compared to their northern European counterparts. Second, to compare the degree of genetic parallelism in southern vs. northern European populations in genomic regions which have been shown to be consistently associated with freshwater colonization in earlier studies. Under the assumption that the lack of continued access to SGV in the ancestral marine population reduces the likelihood of parallel evolution, I hypothesized that the degree of genetic parallelism in genomic regions subject to positive selection in freshwater environments is lower in the southern than in northern European populations. However, if a reduction in genetic diversity and/or cessation of gene flow between southern European freshwater and marine populations occurred following freshwater adaptation, the opposite pattern could be expected. I paid particular attention to chromosomal inversions associated with marine-freshwater adaptations identified in previous studies. The results confirmed my expectation of reduced genetic diversity in southern as compared to northern European stickleback populations. On the other hand, and contrary to what I expected, analysis of clusters of global parallelism involved in freshwater adaptation revealed that southern European populations exhibit a higher degree of genetic parallelism in response to freshwater colonisation than those from northern Europe. This suggests that the loss of genetic diversity in southern populations has occurred after they had adapted to freshwater environments, explaining the high degree of genetic parallelism in spite of the current low levels of genetic diversity. In addition, it could be that selection pressures in south are more homogenous than in north, which would also explain the higher degree of genetic parallelism observed in southern Europe. The findings presented here, challenge the current paradigm that parallel evolution is unlikely in populations with low genetic diversity and that have experienced recent bottlenecks.
  • Crosier, Brittni Joette (2020)
    Biogeography is a crucial aspect to ecological studies, as an ecosystem is comprised of the physical habitat, the organisms living there, and the interactions of these components. Community structure, and therefore functioning, are inherently of a spatial nature. Spatial structure of populations is often crucial basic knowledge for understanding the evolutionary history, dispersal patterns, and resilience of any given species. One aspect of spatial structure, and the topic covered in this study, is community distance decay, or the rate at which community similarity decreases with physical distance. More of the landscape is constantly being altered by humans on a large scale, so it is increasingly important to understand the effects that these anthroprogenic changes to the environment has on local populations. Studying community distance decay helps form understanding of dispersal and establishment limitations for different organisms, which is necessary for mitigating biodiversity loss. Many studies show that habitat fragmentation and loss has greatly impacted the structure of plant and animal communities, but there has been much less focus on fungal communities. There’s no certainty that fungi is impacted in the same ways, given the different lifestyles and dispersal methods, so the aim of this study is to contribute to the much needed research on fungal community structure at various scales. This aim is addressed by examining fungal community distance decay from small scale of a couple kilometers or less to a fairly large scale encompassing a landscape of primarily urban, forest, and agricultural areas. The five main localities of sampling were in middle and southern Finland: Helsinki, Lahti, Tampere, Jyväskylä, and Joensuu. Sampling locations and plot design were chosen to allow the comparison of communities separated by a mosaic, as well as along a short rural to urban gradient, to assess the effects of habitat type. From each location, six plots were decided, two in urban core, one in urban edge, two in natural core, and one in natural edge. The role of dispersal ability and functional traits in distance decay is also studied by comparing results from two different methods of fungi sampling, which were collecting spores from the air using cyclone samplers, and taking soil cores to gather fungal biomass. All samples were DNA analysed with high-throughput sequencing and the results from the DNA barcoding were used to create OTU clusters, by which the 30 plots could be compared through relative abundances of OTU’s. I determined the similarity of fungal communities using an analysis of similarity (ANOSIM) test in R, where all possible variables (site, habitat type, sample type) were used as a grouping in individual tests, thereby indicating which variable is associated with highest community difference. I also determined the differences in functional groups and major taxonomic levels among locations and sampling method using interactive taxanomic (KRONA) charts. Results showed that there are differences in fungal community structure among habitat type and sampling type. However there was greater difference at the level of plots than site locations, so clear patterns of strong community distance decay with physical distance was not measured in this study. The results suggest that fungal communities can be fairly impacted by human caused habitat change, and individual characteristics, such as dispersal methods or lifestyle, effect the rate of community distance-decay. This provides a valuable early insight into fungal community patterns, which need deeper study to understand the complexities and mechanisms behind them.
  • Sandholm, Laura (2018)
    Peatlands are globally important ecosystems as they have been estimated contain about 40 % of the global soil carbon pool. Therefore, in light of the projected increase in temperatures and possible increase in fire frequencies, it is of great importance to understand how peatlands are expected to develop under changing climate conditions. Currently it is estimated that of western continental Canadas 365 000 km2 peatlands, around 28 % are underlain by permafrost which however store about 38 % of the soil carbon in the area. Climate change is expected to affect these peatlands very quickly, because they are situated at the dry limit of peatland distribution. Peatlands develop in areas where production of new organic material exceeds the decomposition rate, whereby dead plant material will start to accumulate as peat, and thus, atmospheric carbon that has been seized in the plant material will become stored. Peat is stored in the peatland in the order that it accumulates, with the oldest material at the bottom end newest at the top, thereby making it possible to infer the succession of the stored vegetation. Permafrost may aggregate in peatlands due to cold climates and the insulating effect of peat moss. Fires usually cause severe combustion of peat plateaus, because they exhibit a dry and aerated surface and high tree vegetation cover. As fires remove peat through combustion, permafrost may collapse. As the permafrost within the peat plateau collapses it causes the peatland surface to subside, producing collapse areas which exhibit different hydrological conditions from the surrounding plateau. Due to a lack in knowledge about how peat plateaus have developed and reacted under different fire regimes, throughout their developmental history, it is difficult to say how they will react to future changes. Also very little is known about the actual mechanism behind initial peat plateau development or about what factors are important in determining whether permafrost will re-aggregate after collapse. With my thesis I will add to the knowledge about the initiation and developmental history of permafrost containing peatlands within the zone of discontinuous permafrost in continental northwestern Canada. I investigate the initiation patterns and effects of fires on peatland development by examining peat cores from three different peatlands in British Columbia, Canada. Each core is analysed for changes in peat main components and plant species composition throughout the peatland developmental history. As different species have different ecological range for example in regards to moisture and nutrient conditions, one can infer these based on the plant species community. In order to see when the peatlands initiated the bottom of the organic material was dated through radiocarbon dating. All peatlands initiated through onto ground formerly occupied by upland forest vegetation, which however also caused the dated samples from the bottom of the cores not to be very informative in regards to the actual peatland initiation time. The northernmost site, with the thickest peat, shows clear signs of being a permafrost affected peatland, starting from the initial peat accumulation to present day. The two other sites are more diverse in their development as they show signs of both permafrost peatlands and of sites that have undergone permafrost collapse. The peat on the permafrost affected peatlands has accumulated very slowly. Current peat accumulation rates, counted based on tree ring data and correlated to charred layers in the peat, show that the peatland areas that have collapsed, actually accumulate peat more quickly than the peat plateau with permafrost. This may indicate that as long as peatlands are still able to endure under warmer climates, it may be that they will actually accumulate more carbon due to higher production under non-permafrost conditions.
  • Tähtinen, Saara (2012)
    Kasvava kaupungistuminen pirstoo elinympäristöjä pieniksi laikuiksi vaarantaen niin alueellisen kuin paikallisen luonnon monimuotoisuuden. Kaupunkialueilla on kuitenkin lukuisia erilaisia viheralueita, joilla on potentiaalia ylläpitää ja vahvistaa monimuotoisuutta. Kaupunkien viheralueista golfkentät vievät eniten pinta-alaa, mutta tarjoavat eliöille monipuolisia pienelinympäristöjä ja oikein hoidettuina golfkentillä on potentiaalia vahvistaa monimuotoisuutta. Tässä tutkimuksessa selvitetään maankäytössä tapahtuvan muutoksen vaikutusta maakiitäjäisten (Coleoptera:Carabidae) yhteisökoostumukseen kolmella eri pääkaupunkiseudun golfkentällä, joilla on toteutunut laajennusosa. Tutkimuksen tarkoituksena on selvittää miten maankäytössä tapahtuva muutos pellosta golfkentäksi on vaikuttanut maakiitäjäisyhteisöön. Tutkimuksen hypoteesit ovat: (1) maankäytön muutos pellosta golfkentäksi on lisännyt yksilömääriä, mutta pienentänyt lajimäärää, (2) maakiitäjäisten lajiyhteisön koostumus on riippuvainen elinympäristötyypistä ja häirinnän voimakkuudesta, (3) lajiyhteisön koostumus eroaa golfkentän eri osilla (kenttä, laajennus ja lähiympäristö), (4) lähiympäristössä ja laajennusalueilla esiintyy samoja lajeja ja (5) laajennusalueilla esiintyy osittain samoja lajeja kuin ennen maankäytön muutosta. Tutkimus on jatkoa vuonna 2007 aloitetulle selvitykselle, jossa tutkittiin maakiitäjäisten monimuotoisuutta viidellä eri golfkentällä ennen laajennusosien rakennusta. Tutkimusalueiksi valittiin kolme pääkaupunkiseudulla sijaitsevaa golfkenttää, joilla oli toteutumassa/toteutunut laajennusalueet ja joista oli kerätty aineistoa ennen laajennustöiden aloittamista. Helsingistä mukana oli Paloheinä golf, Vantaalta Hiekkaharju golf ja Espoon puolelta Gumböle golf. Pyydysmenetelmänä käytettiin kuoppapyydyksiä, jotka ovat menetelmänä hyvin vakiintuneet hyönteistutkimuksissa. Kaikille golfkentille sijoitettiin alun perin yhteensä 72 kuoppapyydystä kolmelle eri elinympäristötyypille, joita olivat korkea kasvillisuus, väylän reunat ja metsäalueet. Jokaiselle elinympäristötyypille sijoitettiin kolme rinnakkaista kolmen pyydyksen sarjaa. Näytesarjat sijoitettiin vanhalle kenttäosalle, toteutuneelle laajennusalueelle sekä kontrollialueelle eli golfkentän lähiympäristöön. Aineistosta laskettiin Shannon-Wienerin, Simpsonin ja Renkosen diversiteetti-indeksit. Yleistetyn lineaarisen sekamallin (GLMM) avulla arvioitiin pienelinympäristöjen vaikutusta 12 runsaimman lajin esiintymiseen. NMDS-skaalauksella selvitettiin lajikoostumukseen vaikuttavien tekijöiden merkitsevyyttä kolmella eri tasolla. Tutkimuksessa havaittiin yhteensä 3937 yksilöä, jotka kuuluivat 71 eri lajiin. Yleisin laji oli Harpalus rufipes, jonka osuus kokonaisyksilömäärästä oli 25 % (996 yksilöä). Toiseksi yleisin laji oli Pterostichus melanarius ja kolmanneksi yleisin laji oli Pterostichus niger. Maankäytön muutos pellosta golfkentäksi on rikastuttanut laajennusalueiden maakiitäjäislajistoa ja kasvattanut yksilömääriä. Lajiyhteisön koostumus ei eroa merkittävästi golfkentän eri osilla, vaan koostumukseen vaikuttavat eniten pienelinympäristöt sekä häirinnän voimakkuus. Uusilla laajennusalueilla esiintyy yhä osittain samoja lajeja kuin ennen maankäytön muutosta. Maakiitäjäiset ovat levittäytyneet hyvin lähiympäristöstä laajennusalueille. Kaupunkien viheralueet ja virkistysalueet tarjoavat suuren potentiaalin vahvistaa monimuotoisuutta, mutta parhaan mahdollisen tuloksen saavuttamiseksi on osattava yhdistää luonnonsuojelu ja maankäytön suunnittelu toisiinsa. Golfkentillä on mitä parhain potentiaali vahvistaa eliöstön monimuotoisuutta kunhan niiden hoitosuunnitelmat ja sijoitus on oikein toteutettu. Se, kuinka suureksi golfkentän ekologinen merkitys muodostuu, on suurelta osin kiinni siitä, minkälaisen elinympäristön golfkenttä korvaa.
  • Vähäkangas, Eliisa (2020)
    The intestinal epithelium is one of the fastest renewing tissues in mammals. Intestinal stem cells (ISC) are responsible for producing all differentiated cell types of the intestinal epithelium, through transit amplifying generations. ISCs reside in the crypt domain of the intestine which are pit like structures located between villi protrusions. The ISCs are interspersed between Paneth cells, which along with cells of the surrounding mesenchyme act as the stem cell niche. ISCs have been reported to divide symmetrically to produce two identical daughter cells. However, the symmetry of these divisions has been concluded based on mathematical modelling which do not account for the possibility that a very small population of ISCs would divide asymmetrically or for qualitative asymmetry occurring in these divisions. Asymmetric cell division is a process by which daughter cells gain different amounts or different qualities of certain factors which lead to their differing fates. Asymmetric division can include asymmetric segregation of organelles such as mitochondria or peroxisomes, which have both been shown to be asymmetrically apportioned in yeast mitosis. Peroxisomes are single membrane enclosed organelles which function in many metabolic processes, most importantly in lipid and reactive oxygen species (ROS) metabolism. Mitochondria have been reported to be age selectively apportioned during cell division of mammary epithelial stem like cell. The same has been shown to occur for peroxisomes based on unpublished data from my host lab. This prior research of the lab also indicates that selective peroxisomal apportioning would require peroxisomes to be specifically gathered at the centrosomes from metaphase onwards to control their inheritance. In this thesis I will look into peroxisomal dynamics in the intestinal crypt. The first aim is to verify the Lgr5-EGFP-creERT2 x LSL-SNAP-tag-PTS1 mouse model, by checking that the SNAP-tag-PTS1 fusion protein properly localizes to peroxisomes. Secondly, I aim to look into the ages of peroxisomes in ISCs compared to differentiated cells, concentrating on Paneth cells. The third and final aim is to look into the apportioning of old and young peroxisomes during stem cell division. This aim includes looking into the peroxisomal localization at metaphase and checking how peroxisomes are expected to be inherited in later mitotic cells. The SNAP-tag-PTS1 construct adequately co-localizes with the peroxisomal membrane protein 70, also at the old SNAP labelling time point chosen for the following experiments. The SNAP-tag-PTS1 old labelling does not co-localize with the lysosomal associated protein Lamp1 to a high extent, indicating that the peroxisomes with the labelling are not in autolysosomes in amounts that would hamper with the results of the following experiments. There is no noticeable difference between the age contents of peroxisomes in stem cells versus Paneth cells. However, when moving up from base of the crypt to the transit amplifying zone there seems to be an increasing number of peroxisomes, as would be expected based on previous reports of peroxisomes in the intestinal epithelium. At metaphase it seems that approximately half of the cells have a tendency to gather peroxisomes at one centrosome to a higher extent than elsewhere in the cell. Interestingly this condensation was rarely seen at both centrosomes in a given cell. A large heterogeneity was observed when looking into the apportioning of old and young peroxisomes in anaphase or later on in mitosis. A majority of the dividing cells apportioned approximately equal amount of young and old peroxisomes to both daughter cells. Some divisions apportioned inequal amounts of peroxisomes to the daughter cells, with one daughter getting more peroxisomes overall. The daughter cell getting more peroxisomes was more likely to get significantly more of the old label than its pair. This indicates that there could be a small subpopulation of intestinal stem cells that divide their peroxisomes asymmetrically qualitatively as well as quantitatively, however, to definitively conclude this further research is required.
  • Vanhanen, Sonja (2021)
    Ympäristöön sopeutuminen on laaja käsite, joka pitää sisällään sekä pitkällä aikavälillä tapahtuvan evolutiivisen sopeutumisen että yksilöissä lyhyellä aikavälillä tapahtuvan fenotyypin sopeutumisen. Evolutiivisessa sopeutumisessa keskeisenä mekanismina toimivan luonnonvalinnan on havaittu olevan monille opiskelijoille haastava käsite ymmärtää, ja siihen tiedetään liittyvän paljon virhekäsityksiä. Kuitenkin suomalaisten opiskelijoiden virhekäsityksiä ja ymmärrystä aiheesta on tutkittu vain vähän. Tässä tutkimuksessa selvitettiin suomalaisten peruskoulun yhdeksäsluokkalaisten osaamista liittyen eläinten sopeutumiseen ja evoluution mekanismeihin. Lisäksi tutkimuksessa tarkasteltiin erilaisten tekijöiden, kuten oppikirjasarjan ja oppilaan luontoharrastuneisuuden, yhteyksiä aiheen osaamiseen. Tutkimusaineisto (N=90) kerättiin sähköisen kyselylomakkeen avulla. Tutkimukseen osallistui yhdeksäsluokkalaisia neljästä eri koulusta. Kyselylomake koostui sekä monivalintatehtävistä että avoimista kysymyksistä, ja aineisto analysoitiin kvantitatiivisia sekä kvalitatiivisia menetelmiä käyttäen. Kvantitatiivisessa analyysissä vastaajien kokonais- ja tehtäväkohtaisia pisteitä vertailtiin eri ryhmien, kuten eri sukupuolten ja eri kirjasarjoja käyttäneiden, välillä. Lisäksi tarkasteltiin mm. luontoharrastusten ja biologian arvosanan yhteyksiä kyselyssä menestymiseen. Kvalitatiivisessa analyysissä avoimen tehtävän vastauksista eriteltiin oppilaiden virhekäsityksiä luonnonvalinnasta, ja virhekäsitykset luokiteltiin vakavuuden perusteella eri tasoihin. Vain pieni osa yhdeksäsluokkalaisista menestyi evoluutiota ja sopeutumista koskevassa kyselyssä hyvin ja osasi vastata luonnonvalinnan mekanismeja koskevaan avoimeen kysymykseen tieteellisen käsityksen mukaisesti. Suurella osalla tutkittavista havaittiin vakavan tason virhekäsityksiä luonnonvalinnan mekanismeista. Luonnonvalinnan eri osa-alueista oppilaat ymmärsivät heikoiten populaation muutoksen, muuntelun alkuperän ja lajiutumisen. Fysiologiseen sopeutumiseen liittyvissä tehtävissä oppilaat suoriutuivat hieman paremmin kuin evolutiivista sopeutumista koskevissa tehtävissä. Oppilaan viimeisimmän biologian arvosanan ja kyselyssä menestymisen välillä havaittiin positiivinen riippuvuus. Tulosten perusteella opetussuunnitelman keskeiset, evoluutiota koskevat tavoitteet eivät näytä toteutuvan kuin harvojen oppilaiden kohdalla, ja siten peruskoulun evoluutio-opetusta olisi yhä syytä kehittää. Saatuja tietoja evoluution ymmärtämisen ongelmakohdista ja yleisimmistä virhekäsityksistä voidaan hyödyntää opetuksen kehittämisessä. Jatkossa olisi tärkeää kehittää evoluutio-opetukseen uusia, erilaisia opetusmenetelmiä sekä selvittää niiden toimivuutta tämän haastavan aiheen oppimisessa.
  • Ahlblad, Niklas (2021)
    The infection mechanisms between cold-active bacteria and their respective bacteriophages are currently relatively unknown and undocumented. Shewanella sp. 4 is a cold-active bacterium that was recently isolated from Baltic Sea ice along with bacteriophage isolate 1/4. Little is known about this particular isolate, although many Shewanella species have important environmental roles incl. carbon cycling, and they have also been associated with the spoilage of fishery products and bioremediation. Previous studies have shown that an infection caused by bacteriophages may lead to significant changes in transfer RNA (tRNA) modifications in the host cell. Commonly, tRNA modification levels may be altered as a response to different stressors, to which viral infections belong as well. Bacteriophages may take advantage of tRNA modifications during the infection of their host, as changes in tRNA modifications lead to much faster response than affecting only the transcription and translation machineries. Here, the infection cycle and changes in tRNA modifications in Shewanella sp. 4 were investigated, along with using a more defined growth media and comparing it to previously conducted characterization. A multitude of methods were applied, such as transmission electron microscopy and mass spectrometry, to observe both the infection mechanisms and changes in tRNA modifications over the course of the infection. I found that the infection cycle of the phage-host pair is predictable and consistent with previously conducted research, lasting 3 hours until cell lysis. Plaque assay and SDS-PAGE showed the release of virions 2-3 h post-infection (p.i.), and the production of viral proteins within cells starting from 100 min p.i. An intriguing periodic change in cell turbidity was also observed already before cell lysis. Furthermore, the tRNA modifications m1A, m5U, m6t6A, and Cm undergo statistically significant changes or display high variance during the course of the infection when comparing infected and uninfected cells. These may affect tRNA structural stability, translational accuracy, and cleavage in the host cell, showing possible importance during the infection. Understanding the fundamentals of the infection mechanisms involved in this bacterium-bacteriophage pair gives further insight into their role in the Baltic Sea ecosystem. This is especially relevant for establishing Shewanella as a potential laboratory model for studying molecular mechanisms that further cold-active metabolism.
  • Lönnberg, Kerstin (2015)
    The purpose of this thesis was to explore the relationships between phytoplankton biomass in lake Pääjärvi and environmental factors. These factors were divided into two categories: external phosphorus loading (total phosphorus, PO4 and organic phosphorus) and thermal conditions (Schmidt stability, heat volume and parent thermocline depth). The data sets at my disposal spanned the years 1994-2010 and contained phytoplankton observations, measurements of lake water temperature and measurements of phosphorus loading from the main rivers and streams flowing into lake Pääjärvi. Heat volume and stability were calculated based on the provided temperature data using a macro for Microsoft Office. The same data were used to calculate parent thermocline depth using LakeAnalyzer. The main statistical analysis performed on these data sets was Redundancy Analysis (RDA) in Canoco for Windows. The data were divided into three different periods: June, July-August and September-October. Each period was examined separately. In addition to total phytoplankton biomass, phytoplankton main groups and selected diatom and flagellate taxa were also examined in relation to the environmental factors. Heat volume proved statistically significant in June in the analysis of total biomass and the main groups and in September-October in the analysis of selected diatom taxa. A statistically significant relationship between PO4 loading and phytoplankton biomass was only detected for Peridinium sp, Rhodomonas lacustris and Mallomonas caudata for July-August. The lack of significance for phosphorus loading in the other contexts may in part be attributed to the distances between the phytoplankton sampling location and the loading measurement sites. The loading would have to drift some time in the lake to traverse these distances before it would come into contact with the measured phytoplankton. During that time, the loading would be susceptible to variations in weather or hydrological conditions as well as susceptible to uptake by other organisms. This may be the reason, or a contributing reason, why phosphorus loading was not significant for most of the contexts explored. However, since phosphorus loading was significant in at least one context, it clearly exerts some influence on the phytoplankton in Pääjärvi. The greater significance for heat volume could be attributed to the cumulative nature of the variable as well as the lack of spatial distance between the temperature sampling distance and phytoplankton sampling location.
  • Pehkonen, Teresa (2010)
    Biologisesti aktiivisilla oligosakkarideilla on vaikutuksia kasvin kasvuun ja kehittymiseen. Tietyn tyyppiset oligosakkaridit voivat myös indusoida puolustusreaktion valikoivasti oligosakkaridista riippuen. Useat biologisesti aktiiviset oligosakkaridit on löydetty kasvien soluseinää keinotekoisesti hajottamalla. Pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli karakterisoida kuusen (Picea abies) solukkolinjan A3/85 solususpensiokasvatukseen erittämiä oligosakkarideja. Kuusisolukko A3/85 on otollinen kandidaatti tutkimukseen, sillä sen on todettu erittävän solunulkoista ligniiniä suspensioliuokseen. Oligosakkarideja karakterisoitiin yhden ja neljän vuorokauden kasvatuksista. Alustan sokeripitoisuutta alennettiin neljän vuorokauden kasvatuksissa karakterisoinnin helpottamiseksi. Oligosakkaridien pitoisuudet voivat olla hyvin alhaisia, joten solujen tuottamia yhdisteitä seurattiin myös radioaktiivisen D-[U-14C]-glukoosin avulla. Kasvien soluseinässä yleiset glukuronihappo, galakturonihappo, ksyloosi, arabinoosi ja apioosi valmistetaan glukoosi-6-fosfaatista, joko myo-inositolihapetusreitin tai sokerihapetusreitin kautta. Lisäksi tutkittiin, muuttuuko radioaktiivisen leiman jakautuminen näytteissä, kun kasvatusliuoksessa on tai ei ole myo-inositolia. Kasvatusliuos fraktioitiin geelisuodatuskromatografialla. Fraktioiden sisältämät yhdisteet eroteltiin paperikromatografialla ja värjättiin hopeanitraatilla, aniliinivetyftalaatilla tai ninhydriinillä. Hopeanitraatti on hyödyllinen monosakkaridien, oligosakkaridien ja alditolien värjäyksessä. Radioaktiivisuuden kertymistä yhdisteisiin seurattiin nestetuikelaskimella ja autoradiografialla. Paperikromatografialla erotelluista yhdisteistä valittiin mielenkiintoiseksi koetut yhdisteet, jotka eristettiin preparatiivisella paperikromatografialla. Eristetyille yhdisteille tehtiin happohydrolysointi, borohydridikäsittely tai entsymaattinen Driselaasi -käsittely. Happohydrolysointi avaa sokeriyksiköiden väliset glykosidiset sidokset. Natriumborohydridipelkistys muuttaa oligosakkaridiketjun pelkistävän sokerin sokerialkoholiksi ja Driselaasi -käsittely avaa isoprimeveroosin Xyl-α-(1 –> 6)-Glc -sidosta lukuun ottamatta muut glykosidiset sidokset. 14C-leima on jakautunut myo-inositolin kanssa kasvatetun näytteen fraktioinnissa vahvemmin suurimolekyylisiin yhdisteisiin, kun taas ilman myo-inositolia kasvatetussa näytteessä suurin aktiivisuus D-[U-14C]-glukoosin jälkeen on trisakkaridien alueella. Suspensioliuoksista analysoitiin useita oligosakkarideja polymerisaatioasteella 1-4. Analysoiduista yhdisteistä kolme sisälsivät ksyloosia, jota solut voivat syntetoida joko myo-inositolin hapetusreitin tai glukoosin hapetusreitin kautta. Myo-inositolin puuttuminen alustasta lisäsi näiden leimattujen yhdisteiden pitoisuutta. Alustan myo-inositoli ei ole radioaktiivista, joten myo-inositolihapetusreitin kautta valmistetut monosakkaridit eivät näy autoradiografiassa. Vaikuttaisi siis siltä, että myo-inositolihapetusreitti on aktiivinen ainakin, jos solukolle tarjotaan myo-inositolia. Lisätty myo-inositoli vähentää sokerihapetusreitin aktiivisuutta. Työn aikana onnistuttiin eristämään ja osittain tunnistamaan useita kuusen suspensioliuoksen yhdisteitä. Myo-inositolihapetusreitti todettiin aktiiviseksi solukkokasvatuksessa, kun ravintoalustassa on myo-inositolia.
  • Smalén, Mirjami (2012)
    Valtaosa maapallon eliölajeista odottaa yhä tieteellistä kuvausta. Perinteisten menetelmien soveltaminen miljoonien nimeämättömien lajien kuvaamiseen on kuitenkin hidasta ja edellyttää enemmän taksonomista työvoimaa, kuin mitä todellisuudessa lienee koskaan saatavilla. Uutena ongelmana morfologisin menetelmin kuvattujen lajien sisältä on yhä enenevässä määrin paljastunut jopa useita piileviä eli kryptisiä lajeja, jotka eroavat merkittävästi muilta kuin ulkoisilta ominaisuuksiltaan. Ratkaisuksi näihin haasteisiin on ehdotettu DNA-taksonomiaa; lyhyiden, vakioitujen DNA-sekvenssien käyttöä uusien lajien tunnistamiseksi ja kryptisten lajien erottamiseksi. Tähän tarkoitukseen soveltuvaksi alueeksi eläimille on osoittautunut osa sytokromi c oksidaasi I (COI) -geeniä. Tutkielmassani tarkastelen DNA-taksonomian soveltuvuutta vastikään kuvatun, ulkoisin tuntomerkein vaikeasti eroteltavan lajiparin Aphodius fimetarius (pihalantiainen) ja Aphodius pedellus (salalantiainen) lajinmääritykseen. Kysyn: Onko näiden kromosomituntomerkein erotettujen lajien tunnistaminen mahdollista COI -geenin sekvenssierojen avulla? Voiko lajit tunnistaa aiemmin esitetyin ulkoisin tuntomerkein? Mikä on tutkimuslajien maailmanlaajuinen levinneisyys? Kumpi lajeista esiintyy Suomessa, ja millainen on tämän lajin geneettinen populaatiorakenne? Selvittääkseni tutkimieni lantakuoriaisyksilöiden lajin käytin kahta geneettistä menetelmää: kromosomipreparaatteja ja COI-geenin sekvenssejä, sekä vähäisiin ulkoisiin tuntomerkkeihin perustuvaa määrityskaavaa. Selvitykseni salalantiaisen esiintymisestä Suomessa perustui kahteen koko maan kattavaan lantakuoriaisaineistoon, sekä itse Etelä- ja Länsi-Suomesta keräämääni aineistoon. Käytössäni oli myös museonäytteitä maailmalta, sekä GenBankissa julkaistuja COIsekvenssejä. COI-sekvensseissä havaitsemani erot jakoivat aineiston kahdeksi toisistaan merkittävästi eroavaksi lajiksi: lajien välillä oli 8,1 % ero emäsjärjestyksessä, mutta lajien sisältä löytyi vain vähän muuntelua (0,2–0,7 %). Sekvenssituntomerkit erottelivat salalantiaisen ja pihalantiaisen samoiksi lajeiksi kuin aiemmin kuvatut kromosomituntomerkit. Määrityskaava sijoitti yli puolet yksilöistä samoihin ryhmiin kuin sekvenssitkin, mutta monilla yksilöillä oli kummankin lajin tuntomerkkejä. Kehittämäni DNA-lajitunnisteet osoittivat, että Suomessa esiintyy tutkituista lajeista vain salalantiainen, ei pihalantiainen. COI-tuntomerkein tunnistin salalantiaisen ensimmäisenä täysin varmana havaintona myös Pohjois-Amerikasta sekä Nepalista. Suomessa tavatuista salalantiaisen 27 COI-haplotyypistä yksi on yleinen ja laajalle levinnyt, muut harvinaisempia jalevinneisyydeltään paikallisia. Suomalaisen haplotyyppiverkoston tähtimäinen muoto viittaa siihen, että salalantiainen olisi vastikään nopeasti levittäytynyt uusille alueille. Kokonaisuudessaan tulokset osoittivat DNA-lajitunnisteet tarkaksi työkaluksi piha- ja salalantiaisen erottelemiseksi. DNA-tuntomerkkien toimivuus perustuu siihen, että lajien välinen sekvenssivaihtelu on merkittävästi lajinsisäistä vaihtelua runsaampaa. Soveltamalla uutta tunnistustyökalua laajaan aineistoon osoitin yhden maamme yleisimmän kovakuoriaisen kuuluvan eri lajiin kuin aiemmin on oletettu, ja tämän lajin olevan maailmalla laajalle levinnyt. Ilman COIsekvenssien tarjoamaa erottelukykyä morfologiset tuntomerkit eivät olisi riittäneet asian selvittämiseen. Tulevaisuudessa olisi kiinnostavaa solveltaa kehittämiäni tuntomerkkejä näiden lajien maailmanlaajuisen levinneisyyden entistä tarkempaan selvittämiseen. Vertailu kotimaiseen museoaineistoon voisi valaista, onko pihalantiainen kuitenkin joskus asuttanut maatamme ja kenties joutunut väistymään nopeasti levittäytyvän sisarlajinsa tieltä. Tähän lajitunnisteet tarjoavat nopean ja varman keinon.
  • Rinne, Hanna (2019)
    The purpose of the study was to find out what environmental effects would soil remediation in a waste treatment centre in Southern Finland have. Of particular interest were the cross-impacts caused by remediation, because there are both uncertainties and work-phases that cause environmental effects perse associated with remediation activities. Using a method derived from life-cycle assessment environmental effects of bioremediation with composting, vapour extraction and landfilling of slightly contaminated soil were examined. The method used was a qualitative life-cycle management method, that has been designed to address the contaminated soil remediation life-cycle assessments. The results highlight the many phases of remediation activities requiring transport and machinery and environmental effects caused by these, and on the other hand the risks associated with landfilling. The method used was not able to find many differences in the environmental effects of composting and vapour extraction. The risk of toxic contaminants to air was evaluated higher in vapour extraction than in composting and results mainly from the qualities of soil that is suitable for remediation with vapour extraction. The evaluation of the environmental impacts of landfilling of contaminated soil is associated with difficulties of assessing risk over a prolonged time frame. The possibility to reduce the consumption of virgi n soil and transport could make composting and vapour extraction superior to landfilling as remediation options. According to the results contaminated soil should be remediated with a suitable treatment option first, and then be utilised as backfilling or landfill structure. The uncertainties and need of further study are associated with the qualitative and subjective nature of the method used and the comparing of the results of different life-cycle assessments. It would be beneficial to study further the quantitative secondary and tertiary environmental effects of the remediation options.
  • Immonen, Peter (2020)
    Maaperän fysikaaliset, kemialliset ja biologiset ominaisuudet tarjoavat lukuisia ekosysteemipalveluja, joista erityisesti haitallisten yhdisteiden, mukaan lukien hiilidioksidin, sidonta on saanut paljon huomiota ilmastonmuutosta hillitsevän potentiaalinsa tähden. Orgaanisten ja epäorgaanisten yhdisteiden varastointi on tärkeää etenkin kaupungeissa, jotka kuuluvat suurimpiin kasvihuonekaasujen päästölähteisiin. Kaupunkien vihermaat kuuluvat tehokkaimpiin sitojiin runsaiden orgaanisen aineen varantojensa ansiosta, minkä lisäksi ne tuottavat useita muita paikallisia ekosysteemipalveluja sekä toimivat virkistysalueina. Vihermaat vähenevät kuitenkin jatkuvan rakentamisen vuoksi, kun niitä peitetään esimerkiksi asfaltilla ja mukulakivillä, minkä seurauksena myös pinnoitetun kaupunkimaaperän merkitystä on alettu tutkia. Selvitysten mukaan pinnoitettu maa on hiili- ja typpivarannoiltaan selkeästi pinnoittamattomia vihermaita niukempi, mikä johtuu fyysisen esteen rajoittavasta vaikutuksesta kaasujenvaihtoon ja veden läpäisyyn. Lisäksi hiilen (C) ja typen (N) sidonnassa ja ravinnekierrossa olennainen pintamaa poistetaan ja korvataan C:n ja N:n osalta niukemmalla rakennusmaalla. On tärkeää selvittää, kuinka nämä muutokset vaikuttavat kaupunkimaaperän kykyyn sitoa ilmakehän hiiltä ja haitallisia yhdisteitä ja ylläpitää ainekiertoja. Tutkimuksessani tarkastelin pinnoitetun kaupunkimaan ominaisuuksia Helsingissä, sillä Suomen kaltaisilla kylmillä alueilla tutkimukseen perustuvaa tietoa ei käytännössä ole. Tätä varten keräsin maanäytteen 11 katutyöojasta kahdelta eri syvyydeltä rakennusmaasta. Näytteistä mitattiin kokonaishiili ja –typpi, hiilen ja typen suhdeluku (C/N), orgaanisen aineen määrä, kosteusprosentti, pH, maahengitys ja tiheys (engl. bulk density). Vertailin maan ominaisuuksia syvyyksien, pinnoitetun ja pinnoittamattoman maan sekä kylmien ja lämpimämpien alueiden välillä, minkä lisäksi laskin tulosten perusteella pinnoitetun ja pinnoittamattoman maan C- ja N-varastot Helsingin keskustassa sekä pinnoitteen osuuden maa-alasta. Aikaisempien tutkimusten perusteella laadin 3 hypoteesia: 1) Pinnoitetun maan C- ja N-pitoisuudet ovat selkeästi pienempiä pinnoittamattomaan maahan nähden. 2) Pinnoitetussa maassa C- ja N-pitoisuuksien erot kahden syvyyden välillä ovat tasaisemmat kuin pinnoittamattomassa maassa, sillä C- ja N-rikas pintamaa on vaihdettu niukempaan rakennusmaahan ja pinnoite estää karikkeen tuomaa C:tä ja N:ä kulkeutumasta ja keskittymästä pintamaahan. 3) Kylmillä alueilla pinnoitteen aiheuttama C- ja N-hävikki on suurempi kuin lämpimämmillä alueilla paksumman rakennusmaakerroksen vuoksi. Odotusten mukaisesti 1) pinnoitetun maan C- ja N-pitoisuudet olivat pienemmät kuin pinnoittamattomassa maassa, 2) pinnoitetun maan C- ja N-pitoisuudet pysyivät tasaisina eri syvyyksillä verrattuna pinnoittamattomaan maahan ja 3) Helsingin C- ja N-hävikki on suurempi verrattuna aiempiin tutkimustuloksiin lämpimämmistä maista. Kaikkien kolmen tarkastelukohdan tulokset ovat yhdistettävissä maanvaihdon ja pinnoituksen aiheuttamiin muutoksiin. Muidenkin muuttujien tulokset vastasivat kirjallisuuden luomia ennakkokäsityksiä. Helsingin C- ja N-varastot ovat myös huomattavasti pienentyneet pinnoitteen lisäännyttyä, mikä heikentää kaupungistuneiden alueiden ekosysteemipalvelupotentiaalia. Tulokset vahvistavat oletuksia pinnoitteen tuomista muutoksista maaperän sitomiskykyyn sekä yleisesti että verrattaessa kylmiä ja lämpimämpiä alueita keskenään.