Kaikki aineistot
Lisää
Mansikan talvivaurioihin on kiinnitetty viime aikoina entistä enemmän huomiota. Osittain tämä johtuu uusien, oloissamme arkojen lajikkeiden yleistymisestä viljelyssä. On herännyt myös kysymys, miten taimityyppi vaikuttaa mansikan talvehtimiseen. Tutkimuksessamme verrattiin erityyppisten mansikantaimien - valiotaimet, tervetaimet ja tilataimet - talvenkestävyyttä.
Anthropogenic climate change is increasing the magnitude and frequency of marine heatwaves, challenging the physiological limits of ectothermic animals, such as fish, and negatively affecting human activities that depend on them, such as aquaculture. Therefore, there is an urgent need to understand the physiological capacity of fish to cope with rising temperatures and provide solutions to increase the resilience of hatchery fish to heatwaves. Previous studies have suggested that thermal tolerance in fish is strongly related to cardiac function. In this thesis, I studied how phenotypic plasticity of cardiac function can help fish to cope with high temperatures. In study I, I investigated whether acclimation to a mild level of hypoxia can induce functional and molecular adjustments similar to those induced by high temperature acclimation, and whether hypoxia acclimation can induce cross-tolerance protection to high temperatures. By measuring the thermal performance curve for maximal heart rate in European sea ass, I have determined that European sea bass do not show evidence of cross-tolerance protection between hypoxia and high temperature. In studies II, III, and IV, I investigated whether improvements in cardiac performance induced by aerobic exercise training could provide cross-tolerance protection to cope with high temperatures in hatchery-reared rainbow trout and brown trout. By training fish with aerobic exercise training, I demonstrated that trained fish have significantly higher cardiac performance and cardiac thermal tolerance, which might help them to face heatwaves. However, the improvement in thermal tolerance was highly dependent on the intensity of the training. Furthermore, in Study IV, the transgenerational effect of maternal exercise training on the thermal tolerance, survival, and growth rate of the offspring were investigated. The results of this study demonstrated that maternal exercise can improve the survival of embryos and growth of offspring without affecting their thermal tolerance and cardiac performance. This thesis provides deeper insights into the cardiac plasticity of fish and its relationship with thermal tolerance. Taken together, these results suggest that exercise training improves cardiac thermal tolerance in hatchery fish and potentially enhances their ability to cope with heatwaves. In the context of global warming, these findings have significant implications for aquaculture sector and conservation programs, providing a valid aquaculture practice to enhance the resilience of fish to climate warming. KEYWORDS: Acclimation, Aquaculture, Brown trout, Cardiac Arrhythmia, Cardiac Plasticity, Climate Change, Conservation Program, European Sea bass, Exercise Training, Hatchery-Reared Fish, Heart Rate, High Temperature, Rainbow trout, Salmonid, Swimming Training, Thermal Tolerance, Training intensity, Transgenerational Plasticity, Water flowIlmastonmuutoksen seurauksena merien lämpöaallot voimistuvat ja niiden esiintymistiheys kasvaa. Tämä haastaa vaihtolämpöisten eläinten, kuten kalojen, fysiologiset sietokykyrajat ja voi aiheuttaa ongelmia esimerkiksi vesiviljelylle. Siksi onkin kiireellistä selvittää, miten kalat reagoivat ja pystyvät sopeutumaan kohonneisiin lämpötiloihin. Lisäksi on selvitettävä, voiko kalojen korkeiden lämpötilojen sietoa parantaa kasvatusoloja muuttamalla. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että kalojen lämmönsietokyky liittyy vahvasti sydämen toimintaan. Väitöskirjassani tutkinkin, mikä merkitys sydämen toiminnan fenotyyppisellä plastisuudella on korkeiden lämpötilojen siedossa ja voisiko plastisuutta käyttää hyväksi kalojen kasvatuksessa, kun veden lämpötila nousee. Tutkimuksessa I selvitin, aiheuttaako vähähappisuusaltistus samanlaisia toiminnallisia ja molekyylitason muutoksia kuin altistuminen korkeille lämpötiloille. Päämääränä oli selvittää, voiko altistuminen alhaiseen happipitoisuuteen vaikuttaa korkeiden lämpötilojen sietoon (ristitoleranssi). Meribasseilla tehdyt maksimisykemittaukset kuitenkin viittaavat siihen, että happivajeen ja korkean lämpötilan välillä ei ole ristitoleranssia. Tutkimuksissa II, III ja IV selvitin, miten aerobinen uintiharjoittelu vaikuttaa kalojen sydämen toimintaan ja etenkin voisiko harjoittelu, parantamalla sydämen toimintakykyä, parantaa korkeiden lämpötilojen sietoa. Tutkimukset tehtiin kirjolohilla ja taimenilla. Tutkimuksissa osoitin, että harjoittelu parantaa huomattavasti sydämen toimintakykyä etenkin korkeissa veden lämpötiloissa, mikä saattaa auttaa kaloja selviytymään lämpöaalloista. Lämmönsietokyvyn paraneminen riippui kuitenkin huomattavasti harjoituksen intensiteetistä. Osatyössä IV tutkin myös, miten naaraskalojen harjoittelu vaikuttaa niiden jälkeläisten lämmönsietokykyyn, selviytymiseen ja kasvuun. Tämän tutkimuksen tulokset osoittivat, että naaraiden harjoittelu voi parantaa alkioiden eloonjäämistä ja jälkeläisten kasvua vaikuttamatta kuitenkaan jälkeläisten lämmönsietokykyyn tai sydämen toimintakykyyn. Yhdessä väitöskirjani tulokset viittaavat siihen, että uintiharjoittelu tehostaa kasvatettujen kalojen sydämen toimintaa korkeissa lämpötiloissa ja tätä kautta mahdollisesti auttaa kaloja selviytymään helleaalloista. Näillä tuloksilla on merkittäviä vaikutuksia sekä vesiviljelyyn että kalojen suojeluohjelmiin, sillä ilmastonmuutoksen seurauksena lämpöaallot vääjäämättömästi tulevat lisääntymään. Väitöskirjani tarjoaa uusia mahdollisuuksia ja käytänteitä vesiviljelyyn, mitkä voivat parantaa kalojen sietokykyä ilmaston lämpenemistä vastaan. ASIASANAT: Acclimation, Aquaculture, Brown trout, Cardiac Arrhythmia, Cardiac Plasticity, Climate Change, Conservation Program, European Sea bass, Exercise Training, Hatchery-Reared Fish, Heart Rate, High Temperature, Rainbow trout, Salmonid, Swimming Training, Thermal Tolerance, Training intensity, Transgenerational Plasticity, Water flow.
Tutkimus oli osaselvitys projektiin Puutarhatilastojen yhteensovittaminen ja viherrakentamisen arvo . Tavoitteena oli selvittää, mitä osa-alueita vihertuotantoon tulisi laskea kuuluvaksi sekä määrittää viheralan tuotannon arvo. Viheralasta haluttiin saada vertailukelpoiset tiedot muiden puutarhatuotannon alojen arvoa kuvaavien lukujen kanssa. Viheralan arvoa on tutkimuksessa tarkastelu teettäjän näkökulmasta. Teettäjällä tarkoitetaan palvelun tai tuotteen lopullista hankkijaa eli kustantajaa. Viheralan teettäjät voidaan jakaa julkisiin ja yksityisiin. Suurimpia teettäjiä ovat julkisella sektorilla kunnat, seurakunnat sekä Tielaitos. Yksityisellä sektorilla viheralan teettäjiä ovat muun muassa golfkenttäyrittäjät ja kiinteistöjen omistajat, kuten kotitaloudet, taloyhtiöt ja yritykset. Selvitys tehtiin pääasiassa olemassa olevan tilastotiedon perusteella. Lisäksi selvityksen yhteydessä tehtiin muutamia kyselyjä suoraan toimijoille. Viheralan tuotannon arvon määrittämisen ongelmana on viheralan toimijoiden sekä osasektoreiden moninaisuus ja tilastotietojen puute, sillä viheralan tuotannon arvoa koskevia tilastoja ei juurikaan ole. Sen lisäksi useat olemassa olevat tiedot ovat hajallaan eri toimijoiden, kuten yritysten ja muiden organisaatioiden omissa tietolähteissä, jotka eivät ole julkisia ja siten käytettävissä.
Luonnonmukaisessa viljelyssä hivenravinnelisää voidaan käyttää, jos tarve on perusteltavissa viljavuusanalyysin tai lehtianalyysien perusteella. Levitettävät hivenravinnemäärät ovat muutamasta kilosta kymmeniin kiloihin, eikä lannoitusta tarvitse tehdä vuosittain. Luomuviljelyyn suositeltavat ravinnetäydennykset eivät vielä tänä päivänä sisällä seleeniä.
<b>Isäntä-loissuhteen genomiikka ja ekologia: geenien ja transkriptomien yhdistäminen sairauksiin ja valintaan</b> arttuvat taudit luonnonpopulaatioissa ovat tärkeitä ekologian ja evoluution tutkimuskohteita koska ne kuvaavat, kuinka loinen vaikuttaa isäntänsä kelpoisuuteen. Isännässä voi kehittyä evolutiivisia adaptaatioita loista vastaan joko resistenssin tai toleranssin kautta. Tällaisten piirteiden voidaan katsoa olevan isännässä kehittyneitä biokemiallisia ja molekyylisiä puolustusstrategioita loisia vastaan. Näihin piirteisiin liittyviä geenejä tunnetaan heikosti. Lisäksi luonnonvalinnan voimakkuutta transkription määrään ei ole tutkittu suoraan, huolimatta siitä, että geenisäätelyllä on tärkeä rooli adaptiivisessa evoluutiossa. Tässä väitöskirjassa käytin genomisia ja transkriptomisia lähestymistapoja Tetracapsuloides bryosalmonae -loistartunnan saaneen anadromisen taimenen (Salmo trutta) isäntäloisjärjestelmän tutkimiseen. Lohikaloissa T. bryosalmonae aiheuttaa lämpötilasta riippuvan sairauden, proliferatiivisen munuaissairauden (PKD). Tämä Myxozoa-pääjaksoon kuuluva loinen infektoi nuorien kalojen munuaiset ja pernan, ja aiheuttaa korkeissa lämpötiloissa voimakkaan tulehdusvasteen, anemiaa ja munuaisten liikakasvua. Tein ns. ”association mapping”-analyysin liittyen taimenen resistenssiin ja toleranssiin T. bryosalmonae-loista kohtaan, ja osoitin sekä assosiaatioanalyysin käytön mahdollisuudet että rajoitukset tutkittaessa luonnonpopulaatioita. Koska T. bryosalmonaesta oli saatavilla hyvin vähän genomista tietoa, loin myös annotoidun koosteen loisen transkriptomista. Lisäksi, yhdistämällä kolme metodia: ns. ”-omics”-lähestymistavan, geneettisen merkintäjälleenpyynnin ja klassiseen regressioon perustuvan valinta-analyysin, pystyin osoittamaan lämpötilasta riippuvaisen loisinfektion indusoiman luonnonvalinnan vaikutuksen transkription määrään ja yhteissäädeltyihin geeniverkostoihin tässä luonnossa elävässä selkärankais-lajissa. Tunnistin useita lupaavia kandidaattigeenejä, jotka liittyvät PKD-resistenssiin ja taudin vaikeusasteeseen taimenessa. Kuvasin myös yli kolmetuhatta T. bryosalmonaen transkriptia. Näiden joukosta tunnistin myös neljä uutta proteiinilääke-kohdetta, joiden avulla voidaan parantaa tartunnan saaneita kaloja. Lisäksi osoitin, että tämä Myxozoan-pääjaksoon kuuluva loinen indusoi massiivista solujen lisääntymistä kalaisännässä, ja jonka vaihtelu liittyy selviytymisvalintaan yhteissäädellyissä geeniverkostoissa. Yksittäisten transkriptien runsauteen kohdistuva suuntaava valinta oli heikkoa, ollen samantasoista kuin kirjallisuudessa esitetyt arviot fenotyyppisiin ominaisuuksiin kohdistuvasta valinnasta. Löysin myös monia transkripteja, joihin kohdistui hajoittavaa valintaa. Nämä liittyvät isännän immuunipuolustukseen, isännän ja patogeenin väliseen vuorovaikutukseen, solujen korjaamiseen ja ylläpitoon. Väitöskirjani tuo hyvin esille ekologisten ja genomisten lähestymistapojen yhdistämisestä avautuvat uudet tutkimusmahdollisuudet ja näkökulmat loisen vastustuskyvyn genomiseen ja toiminnalliseen perustaan, loisen aiheuttamaan terveyshaittaan (eli anemiaan) ja siihen liittyvään luonnonvalintaan. Väitöskirjani yhdistää monia biologian tasoja ja on merkittävä askel kohti T. bryosalmonaen ja PKD:n molekyyliperustan ymmärtämistä.
The hunting societies (groups) have a great social significance in Finland, and in addition to maintaining sustainable deer populations, it is essential that the hunters are satisfied with the activity. The report investigates hunters` opinions about the management of moose and deer populations and the activities of their own hunting group. Our goal is to define a wellfunctioning hunting group, and explore which factors influence variation in successful functioning of groups. A total of 4745 hunters responded to the survey, which is about 3.9% of all deer hunters in Finland. The respondents represent 2768 of Finland's approximately 5000 hunting groups. The answers are well distributed regionally, covering the whole of Finland, i.e. all wildlife agency areas (rk) and almost all game management association areas (rhy). The successful operation of a hunting group is defined in the report in three different ways: democratic decision-making, effective practical operation and maintenance of sustainable deer populations (p. 55). The respondents evaluate statements related to the activities of their own group. Decision-making is described with statements regarding, for example, whether decision-making is functional, equal, transparent and whether the members are satisfied with it. Practical activities are described with statements that, for example, concern compliance with the group`s rules, participation in shared work, and distribution of catch and hunting opportunities among members. The maintenance of sustainable populations is described by statements concerning the defendant's assessment of the state of the local population, the number of permits in relation to the size of the population, and compliance with taxation recommendations. On average, the respondents perceive the activity in their group as successful for each variable, but there is also quite much variation between the respondents. Surprisingly, according to the survey, in more than a fifth of the registered hunting societies, decision-making does not work as required by the Associations Act, i.e. democratically. According to the results, decisionmaking and practical activities are strongly connected and they are both connected to the sustainable management of deer populations. It is clear that an ecologically sustainable deer population cannot be achieved if the practical activities and decision-making at the local level do not work. We find that hunting has a great social significance, and if hunters enjoy the activity, it is likely that decision-making and population management will work. We also found that the hunters' good level of knowledge, trust in the Natural Resources Institute's assessment of the population and the persistence of the members in group contribute to good operation. Cooperation between local groups and lack of conflicts also promote good operations in all aspects. The results of the report have several practical applications for different levels of deer management (p. 111). Trust in the Natural Resource Institute's assessments plays an important role and should be maintained and increased. According to the results, cooperation between groups, for example through joint permits, promotes successful operations. However, there must be effective resolution methods to resolve conflicts between actors. Social events and maintaining the good social side of the activity play a particularly large role at the local level. All in all, at all levels of management, it is important to pay attention to the maintenance of participants` knowledge, open information and clear instructions on activities in accordance with the Associations Act.
It is well established that climate change constitutes a great challenge for wild animals, with increasing occurrence of heat waves also causing mortality events. However, in nature, environmental stressors are not occurring alone, but several occur at the same time. Among common environmental stressors, presence of trace metals is one of the greatest threats for aquatic animals because of their persistence in the environment and the bioavailability for organisms. Organisms can improve their tolerance to stressors via phenotypic plasticity, i.e., the ability of an organism to change phenotype in response to stimuli from the environment, and this ability might also be transferred to the next generations, through parental effect. In the current doctoral thesis, I investigate how fish respond to extreme environmental events via phenotypic plasticity and via parental effects using laboratory and field approaches. In Study I, the focus was to elucidate whether the relationship between transcription and translation of the heat shock proteins was shaped by the magnitude of the heat stress in a laboratory-reared zebrafish population. The study showed a coupling of the transcription and translation at high temperature, and an uncoupling at mild temperatures, highlighting the importance of studying the response of fish to heat stress at protein, and not only at gene level. In the Study II, III and IV, the phenotypic plasticity of thermal tolerance has been individually assessed at both physiological and molecular level, and in two fish species: one temperate species caught from the Baltic Sea (three-spined sticklebacks), and one originally tropical but currently largely laboratory-reared zebrafish. The thermal tolerance of individuals has been measured before and after an acute exposure to heat wave, copper, and combination of the two stressors. In these studies, I observed that the innate thermal tolerance, as well as its phenotypic plasticity, depends on fish species and is shaped by sex, with male stickleback generally showing better plasticity compared to females; but the opposite trend was seen in zebrafish. In sticklebacks, the exposure to heat wave and copper separately, resulted in an increase of the thermal tolerance, therefore suggesting positive phenotypic plasticity. On the other hand, while the heat wave improved the thermal tolerance of control zebrafish, the same was not observed in the copper exposed group. The response observed in Study I at molecular level, was not replicated in sticklebacks’ studies, except for Study IV, suggesting that the molecular response might be also species-specific. In Study IV, the stressor effects were also assessed in the offspring generation. Despite some limitations, Study IV showed that the offspring was strongly affected, as the heat wave and copper negatively influenced the development and thermal tolerance via both developmental and parental exposure. This research represents an important step forward in the study of the thermal tolerance as it addresses its individual phenotypic plasticity and potential transgenerational occurrence in response to multiple-stressor exposure. The approach used in the current thesis was multilevel, spanning from the biochemical response to the evolutionary potential for adaptation, therefore representing a broad focus on the phenotypic plasticity of thermal tolerance.<b>Lämpötilatoleranssin fenotyyppinen plastisuus ja sen vaihtelu kompleksissa ympäristöolosuhteiden muutoksissa</b> Ilmastonmuutos on huomattava uhka villeille eläimille ja lisääntyvät lämpöaallot saavat aikaan jopa eläinten massakuolemia. Luonnossa eläimet eivät yleensä kuitenkaan kohtaa vain yhtä ympäristöongelmaa kerrallaan, vaan tavallisesti altistuvat useille ongelmille samanaikaisesti. Metallit ovat vesieläinten suurimpien ympäristöuhkien joukossa biosaatavuutensa ja pysyvyytensä takia. Eläimet pystyvät kuitenkin vastaamaan ympäristöongelmiin esimerkiksi fenotyyppisen plastisuuden kautta. Fenotyyppinen plastisuus on kyky muuttaa ilmiasua ympäristömuutoksen seurauksena. Tämä plastisuus voi myös siirtyä seuraavalle sukupolvelle, jolloin sitä kutsutaan sukupolvien väliseksi plastisuudeksi. Tässä väitöskirjatyössä tutkin laboratorio- ja kenttätöillä, miten kalat pystyvät vastaamaan vakaviin ympäristöongelmiin fenotyyppisen ja sukupolvien välisen plastisuuden kautta. Osatyössä I keskityttiin tutkimaan laboratoriossa seeprakalojen lämpöshokkiproteiinien lämpötilamuutoksen suuruudesta riippuvaa transkription ja translaation välistä suhdetta. Tutkimukset osoittivat, että transkriptio johtaa translaatioon proteiiniksi vain hyvin korkeissa lämpötiloissa, kun taas vähemmän voimakas lämpötilan nousu ei saanut aikaan kuin transkription. Työ osoitti, että kalojen molekylaarisia vasteita lämpöstressiin on tärkeä tutkia mRNA tason lisäksi myös proteiinitasolla. Osatöissä II, III ja IV lämpötilatoleranssin fenotyyppistä plastisuutta tutkittiin yksilöllisesti sekä fysiologisella että molekyylitasolla kahdella eri kalalajilla: yhdellä lauhkean ilmastovyöhykkeen lajilla (Itämeren kolmipiikki) ja yhdellä alun perin trooppisen vyöhykkeen, mutta nykyisin suurelta osin laboratorioissa kasvatetulla lajilla (seeprakala). Jokaisen yksilön lämpötilatoleranssi mitattiin tutkimuksissa ennen lämpöaalto-, kupari- ja niiden yhteisaltistusta sekä sen jälkeen. Näissä tutkimuksissa havaitsin, että lämpötilatoleranssi ja sen fenotyyppinen plastisuus olivat lajispesifisiä ja riippuivat kalan sukupuolesta. Uroskolmipiikit olivat yleisesti ottaen plastisempia kuin naaraat, kun taas seeprakaloilla naaraat olivat enimmäkseen uroksia plastisempia. Kolmipiikeillä lämpöaalto- ja kuparialtistus saivat aikaan lämpötilatoleranssin nousemisen, mikä osoittaa ympäristöstressien aiheuttavan positiivista fenotyyppistä plastisuutta. Toisaalta, vaikka lämpöaalto nosti seeprakalojen lämpötilatoleranssia, kuparialtistus ei saanut aikaan samaa vastetta. Osatyön I molekyylivastetta ei myöskään havaittu kolmipiikeillä ja ainoastaan osatyössä IV seeprakaloilla vasteet olivat samankaltaiset kuin osatyössä I osoittaen molekyylivasteiden lajispesifisyyden. Osatyössä IV tutkittiin myös ympäristömuutoksien vaikutuksia kalojen jälkeläisiin. Jälkeläisten fenotyyppiin vaikuttivat huomattavasti sekä vanhempien altistus että jälkeläisten kasvatusolosuhteet. Tämä väitöskirjatyö on tärkeä askel eteenpäin lämpötilatoleranssin tutkimisessa, sillä siinä selvitettiin sekä yksilöiden fenotyyppistä plastisuutta että mahdollista sukupolvien välisiä vaikutuksia kahden ympäristöongelman esiintyessä yhtaikaa. Tutkimuksia tehtiin myös usealla eri biologisella organisaatiotasolla lähtien molekyylivasteista adaptaation kautta tapahtuvaan evoluutioon. Tämän takia väitöskirjatyöni antaa hyvin laajan näkökulman lämpötilatoleranssin fenotyyppiseen plastisuuteen.
<b>Landowners' attitudes towards deer </b> The Finnish Wildlife Agency's Well-being from Game process includes promoting research and communication about the welfare effects of game economy and increasing the economic activity related to hunting and fishing. In 2021, landowners' views on deer and deer management were collected through a survey. The survey collected information about landowners and their opinions about, for example, commercial hunting and measures toprevent deer damage. The report looks at landowners`views and attitudes about deer in the vicinity of their farm and explores possible factors influencing a positive or negative attitude. Based on the results of the survey, it seems that the majority of landowners in Finland have a negative attitude towards deer, i.e. they feel that the deer population is too large in the areas near their farm. Less than half have a positive attitude towards white-tailed deer, about half have a positive attitude towards moose, and the majority of landowners have a positive attitude towards roe deer and other deer. Only a small percentage of landowners feel that the deer population is too small in the areas near their farm. It seems that in northern Finland and its wildlife agency areas, deers are viewed more positively than in southern Finland. Based on the survey, white-tailed deer and roe deer are viewed negatively in areas with a high population of moose and white-tailed deer. However, the average attitude towards moose seems to be driven by factors other than the number of moose or white-tailed deer in the area. Based on the results, landowners who practice or have practiced hunting, and who receive higher financial compensation for hunting on their land, have a more positive attitude towards deer than other landowners. In addition, if landowners experience greater deer damage in their fields and forests, they will have a more negative attitude toward deer. When participating in hunting, landowners certainly seem to see the high number of deer in a positive light and not only as causes of damage. Deers bring content to their free time and meaningful activities, and possibly also additional income and food on the table. In addition, the landowner must receive suitable and reasonably high compensation for the hunting activities carried out on his land, so that he sees deer more positively. However, the positive aspects brought by game economy are not always enough to compensate for the large damages in agriculture and forestry, despite the compensations. It would be useful to think about how compensation for damages and financial support directed at preventing them affect landowners' attitudes towards deer. In addition, in the future it would be important to increase information on how the economic disadvantages of damage caused by deer and, on the other hand, the economic benefits brought by game farming are connected.
TIIVISTELMÄ Maailma on ympäristökriisissä. Luonnon monimuotoisuus vähenee ja ekosysteemien tila heikkenee nopeasti pääosin globaalin maankäytön takia. Tarvitaan nopeita toimia estämään luonnolle aiheutuvia vahinkoja ja ennallistamaan jo vahingoittuneita ekosysteemejä. Biodiversiteettiin liittyviä kompensaatioita käytetään korvaamaan menetettyjä luontoarvoja luomalla uusia luontoarvoja, mutta myös hyvittämään luonnossa tapahtuneen muutoksen aiheuttamia haittoja ihmisille. Ekologisessa kompensaatiossa luonnolle aiheutettuja vahinkoja yhdessä paikassa korvataan toisaalla niin, että biodiversiteetin määrä kasvaa tai ei ainakaan vähene. Tällöin tarvitaan mittavaa tietoa projektialueiden luontoarvoista. Aktiivisella ennallistamisella voidaan tuottaa luontoarvoja, mutta elinympäristöt voivat palautua myös itsestään, jos ne jätetään ennallistumaan. Metsien passiivinen ennallistaminen on villiinnyttämistä, jossa metsän annetaan kehittyä luontaisessa sukkessiossa. Villiinnyttämisellä voidaan tarkoittaa myös avainlajien, kuten suurten petoeläinten palauttamista tai niiden leviämisen edistämistä takaisin entisille esiintymisalueilleen. Kompensaatioita voidaan tällöin käyttää estämään tai hyvittämään lajien ihmisille aiheuttamia haittoja. Tutkin väitöskirjassani kompensaatioiden haasteita ihmisen ja luonnon näkökulmasta, sekä miten kompensaatiot voisivat tukea villiinnyttämistä eli elinympäristöjen ennallistamista sekä lajien leviämistä. Selvisi, että suomalaiset maastossa tehdyt luontoselvitykset eivät ole tarpeeksi kattavia luontoarvojen eivätkä kartoitusten suhteen, jotta niitä voitaisiin käyttää kompensaatiossa. Ekologinen kompensaatio myös siirtää luontoa kauemmas ihmisistä Australiassa, mikä voi aiheuttaa erityisesti kaupunkien ekosysteemipalveluiden vähenemistä. Selvisi myös, että villiinnyttäminen voisi olla edullinen ennallistamiskeino metsitykseen ja luontohyötyjen luomiseen Englannissa. Ehdotin myös uutta talouteen ja osallisuuteen perustuvaa rahoitusmekanismia ehkäisemään susien aiheuttamia vahinkoja ihmisille Suomessa. Väitöskirjassani tunnistin kompensaatioiden ongelmia ja ehdotin keinoja niiden ratkaisemiseksi parantamalla luontoselvitysten laatua sekä huomioimalla paikalliset yhteisöt ja ekosysteemipalvelut paremmin erityisesti kaupunkialueilla. Ehdotetut keinot kompensaatioiden käyttöön villiinnyttämisessä sisältävät myös potentiaalia luonnon ennallistamiselle sekä ihmisen että muiden lajien paremmalle yhteiselolle. ASIASANAT: Ekologinen kompensaatio, luontoselvitykset, kompensaatiot, susi, kokonaisheikentymättömyys, luonnonsuojelu, ennallistaminen, villiinnyttäminen
<b>The value of deer hunting to landowners from an economic perspective</b> The Finnish Wildlife Agency's Well-being from Game process includes promoting research and communication about the welfare effects of game economy and increasing the economic activity related to hunting and fishing. In 2021, landowners' views on deer and deer management were collected through a survey. The survey collected information about landowners and their opinions about, for example, commercial hunting and measures to prevent deer damage. The report examines the financial benefit obtained by landowners from deer hunting and whether the benefit is related to the deer catch obtained from different areas. Based on the survey, about 90% of landowners rent their land for hunting. There are significant differences in the practices of compensating landowners for the use of hunting land, and hunting rent can be paid in money, in meat, in labor, in peijaiset (game meat dinner), or sometimes nothing is paid or given. Based on the results, only about 50% of landowners who lease hunting rights to their land receive some monetarily estimated compensation. On average, the financial benefit of deer hunting for landowners receiving compensation is approximately 6335€ per 1000 hectares. However, there is a lot of variation between landowners, and for many landowners the financial benefit is very small. Only 2% of the landowners who responded to the survey charge cash rent. Mostly, however, compensation is obtained in the form of game meat, which can be more efficient due to annual population and catch fluctuations. The landowner gets the best monetary compensation from their land when they themselves belongs to a hunting party and thereby get game meat. Landowners who engage in hunting receive much higher compensation on average (around 6700€/1000 ha) than landowners who do not hunt (812€/1000 ha). This can negatively affect attitudes of landowners who are not hunters towards deer hunting. A quarter of landowners who rent out their land do not receive compensation, but feel that they have been spared damage. From the point of view of the value of game management, it can be problematic that for landowners, deer have no economic value, but can be perceived mainly as causing damage. In this case, the only goal is to keep deer populations as low as possible, even though game has potential to bring well-being and financial benefits to landowners. There are differences between deer species in whether the amount of catch affects the economic benefit obtained. The white-tailed deer and fallow deer catch and the financial benefit to the landowner are significantly connected. When the catch increases, the financial benefit to the landowner increases. There is no connection between moose catch and financial benefit. In the future, it would be important to find reasons that explain the differences between moose and other deer hunting. Within the regions, there may be differences in catch amounts and practices, which will not be shown in this report. In some regions a greater proportion of landowners may be hunters or charge cash rent than in others, increasing the economic value of game to them. There can be numerous reasons for the differences in operating methods and practices, which can sometimes lead to the fact that the landowner does not find the game economy very valuable. Especially in the case of moose hunting, it would be important to increase information on the amount of catch and the different compensations for renting hunting rights to landowners in different areas.
<b>Attitudes of landowners towards commercial hunting</b> The Finnish Wildlife Agency's Well-being from Game process includes promoting research and communication about the welfare effects of game economy and increasing the economic activity related to hunting and fishing. In 2021, landowners' views on deer and deer management were collected through a survey. The survey material is divided by wildlife agency area, and in Uusimaa and Varsinais-Suomi by moose management areas. The report explores landowners` views and attitudes about commercial hunting on their land and which factors predict a positive or negative attitude. Hunting culture is changing and more and more hunters living in cities do not own land, but are still interested in hunting. Consequently, there is an increasing demand for commercial hunting, such as paid moose hunts, sales of hunting licenses and hunting events. The opportunities brought by game economy can also interest many landowners to become game economy entrepreneurs and develop the hunting culture of their own area. However, it is important to find functional, sustainable and fair ways of organizing activities so that the benefits are properly distributed to everyone. According to the survey, only about half of the landowners relate positively towards commercial hunting. Half of the respondents do not approve if a hunting group sells hunting permits or organizes paid deer hunts on land leased from them. Likewise, half of the respondents would never rent their land to an entrepreneur who would organize hunting opportunities. Some of the landowners, however, feel that commercial activities could be acceptable if they received better compensation for their land or if the income was directed to hunting groups investments. Almost a fifth of the landowners could not say whether they would rent their land to an entrepreneur. This can indicate that there is not enough information available about the quality of operations, contract terms and practical arrangements. Based on the results, the landowners' age, education, and gender are important factors in how they relate to commercial hunting. According to the results, landowners think very similarly all over Finland, and, for example, the number of hectares owned is more important than the location. Landowners have a more positive attitude towards renting their land to an entrepreneur if they estimates a larger deer population in their area. On the other hand, the average actual population of moose and white-tailed deer is not related to attitudes towards other forms of commercial hunting than the landowner's attitude towards selling game meat. There are differences and even contradictions between landowners in how they feel about selling hunting permits and paid deer hunts on their land and about renting their land to entrepreneurs. If the landowner is local or hunts, he is more positive about the commercial activities carried out by hunting groups, but more negative about renting his land to an entrepreneur. People who live in cities and do not hunt think otherwise. From the point of view of the developing game economy, it is important to note that although there are no large regional differences, the local situations of landowners play a very significant part in what kind of activity is suitable for different areas. Sometimes supporting the commercial activities of local hunting groups is more appropriate, while sometimes game economy entrepreneurs are better received.
Tämä väitöskirja käsittelee arvojen ja maailmankuvien roolia ympäristökasvatuksessa ja kestävyyskasvatuksessa. Arvot ja maailmankuvat vaikuttavat siihen, tunnemmeko huolta ympäristöstämme. Ne ohjaavat myös ympäristöön ja kestävään kehitykseen liittyviä valintojamme ja päätöksiämme. Arvoja ja maailmankuvia on tutkittu melko laajasti, mutta niiden rooli ja merkitys ympäristö- ja kestävyyskasvatukselle on niin keskeinen ja laaja-alainen, että tutkimustiedossa on edelleen monia aukkoja. Lisäksi monitieteiset tutkimukset, jotka kattavat erilaisia koulutuskonteksteja, eivät ole kovin yleisiä. Tämän tutkimuksen tavoitteena on lisätä teoreettista ymmärrystä arvojen ja maailmankuvien roolista ympäristökasvatuksessa ja kestävyyskasvatuksessa ja tuoda esille myös uusia näkökulmia tähän rooliin liittyen. Tutkimus koostuu kolmesta empiirisestä osatutkimuksesta, jotka keskittyvät kolmeen eri teemaan eri koulutuskonteksteissa: varhaiseen nonformaaliin luontokasvatukseen Suomessa, kestävän kehityksen opetukseen suomalaisessa yliopistossa ja ilmastoaiheiseen kasvatukseen perusopetuksessa Kambodžassa. Tutkimusote on monitieteinen ja arvoja ja maailmankuvia lähestytään historian, pedagogiikan, ympäristöpsykologian sekä ympäristöfilosofian ja -etiikan näkökulmista. Kaksi ensimmäistä osatutkimusta ovat laadullisia. Osatutkimuksen I aineisto koostuu Helsingin Eläinsuojeluyhdistyksen (HESY) 1900-luvun alkupuolen jäsenlehdistä. Nämä on analysoitu deduktiivisen sisällönanalyysin avulla. Osatutkimuksen II aineisto koostuu viiden suomalaisen korkeakouluopettajan kanssa tehdystä esitehtävästä ja haastatteluista. Aineisto on analysoitu käyttämällä abduktiivista sisällönanalyysiä. Osatutkimus III on määrällinen ja se perustuu kolmen kambodžalaisen yläkoulun oppilailla (N=389) toteutettuun kyselyyn. Nämä tiedot on analysoitu käyttämällä konfirmatorista faktorianalyysiä ja rakenneyhtälömallinnusta. Tutkimuksen tulokset tukevat näkemystä, jonka mukaan on tärkeää ymmärtää kasvattajien ja oppijoiden moninaisia arvoja, jotta voidaan ymmärtää heidän ympäristö- ja kestävyysajatteluaan sekä -huoltaan. Tulokset ovat samansuuntaiset ympäristöpsykologian näkemyksen kanssa, jonka mukaan tieto, tunteet (esim. huoli) sekä arvot ja maailmankuvat liittyvät toisiinsa, ja siksi ne tulee huomioida kokonaisvaltaisesti ympäristö- ja kestävyyskasvatuksessa. 7 Tutkimuksessa löytyi tukea myös ajatukselle, jonka mukaan ympäristö- ja kestävyysajattelun, -asenteiden ja -toimien taustalla vaikuttaa kaksi arvoulottuvuutta, luonnon itseisarvo ja välinearvo sekä altruismi ja biosferismi. Näiden lisäksi löydettiin kuitenkin myös muita, niin sanottuihin relationaalisiin arvoihin perustuvia näkemyksiä. Koska relationaaliset arvot voivat resonoida eri kulttuureista tulevien ihmisten kokemusten kanssa ja heijastaa heidän ympäristömaailmankuviaan, pluralistinen ympäristö- ja kestävyyskasvatus voisi hyötyä relationaalisten arvojen käsittelystä kolmantena kategoriana luonnon itseis- ja välinearvojen rinnalla. Lisäksi voisi olla kannattavaa tutkia, voisiko kiinnostus lajien välisiin suhteisiin selittää ympäristömyönteistä ajattelua, asenteita tai toimintaa egoististen, altruististen ja biosferisten intressien rinnalla.
Yhdeksän kymmenestä maanomistajasta raportoi jonkinlaisista hirvien aiheuttamista vahingoista metsissään. Useimmiten vahingot kuitenkin ovat vähäisiä ja vain pieni osa raportoi suurista korvattavista hirvieläinvahingoista. Uudellamaalla ja Varsinais-Suomessa maanomistajat raportoivat useammin vahingoista pelloillaan kuin muualla Suomessa. Suurin osa eli noin 80% maanomistajista tekee toimenpiteitä vähentääkseen hirvieläinten aiheuttamia metsätalousvahinkoja. Niitä tehdään keskimääräistä harvemmin joillain Varsinais-Suomen ja Uudenmaan hirvitalousalueilla sekä Lapissa. Tosin jopa vierekkäisten hirvitalousalueiden välillä on tässä paljon vaihtelua. Kuusen suosiminen uudistusaloilla on sekä suosituin, että tehokkain toimenpide maanomistajien mielestä. Taimikohtaiset karkoitteet nähtiin hyvin tehokkaina estämään metsätuhoja, mutta vain kymmenesosa maanomistajista käyttää tätä toimenpidettä. Maanomistajat ovat usein epävarmoja siitä ovatko toimenpiteet vaikuttaneet vahinkoihin tai kokevat, että niistä ei ole ollut hyötyä. Noin puolet peltoja omistavista maanomistajista ei tee mitään toimenpiteitä vähentääkseen maatalous- ja puutarhavahinkoja maillaan. Niitä kuitenkin toteutetaan enemmän Uudellamaalla ja Varsinais-Suomessa kuin muualla Suomessa, missä myös raportoidaan useammin vahinkoja pelloilla. Vaikuttaa, että Suomessa hirvieläinten aiheuttamat vahingot kohdistuvat pääosin metsätalouteen. Maatalousja puutarhavahinkoja estävät toimenpiteet korreloivat kuitenkin hyvin vahvasti valkohäntäpeurakannan kanssa eli alueilla, joilla on enemmän valkohäntäpeuroja tehdään selvästi enemmän ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä. Löysimme, että maanomistajien raportoimien hirvieläinten aiheuttamien vahinkojen määrä vaikuttaa siihen tekevätkö maanomistajat vahinkoja estäviä toimenpiteitä. Etenkin hirvien aiheuttamien vahinkojen määrä vaikuttaa tehtyjen toimenpiteiden määrään metsätaloudessa. Maatalous- ja puutarhavahinkojen estämiseksi tehtyjen toimenpiteiden määrään taas vaikuttavat eniten valkohäntäpeurojen aiheuttamat vahingot. Mallien perusteella koettuja vahinkoja pelloilla täytyy kuitenkin olla paljon ennen kuin maanomistaja alkaa tehdä listattuja toimenpiteitä. Kaikissa malleissa, joissa tutkittiin vahinkojen ja toimenpiteiden välistä yhteyttä, alueiden merkitys eroja selittävänä muuttujana on pieni. Tulevissa selvityksissä olisi hyvä ottaa huomioon hirvitalousalueiden välinen vaihtelu kaikkialla Suomessa, jotta tarkempia eroja voitaisiin tutkia. Vaikuttaa siltä, että koettujen hirvieläinvahinkojen määrä on tärkeä tekijä siinä tekeekö maanomistaja jonkinlaisia toimenpiteitä estääkseen näitä vahinkoja. Maanomistajan valitsemiin maa- ja metsätalouden toimenpiteisiin vaikuttavat kuitenkin enimmäkseen muut tekijät kuin koetut hirvieläinten tekemät vahingot. Etenkin valkohäntäpeurakannan koko on tietyillä alueilla tärkeässä roolissa tehdäänkö toimenpiteitä.<b>The measures taken by landowners in prevention of deer damage</b> The Finnish Wildlife Agency's Well-being from Game process includes promoting research and communication about the welfare effects of game economy and increasing the economic activity related to hunting and fishing. In 2021, landowners' views on deer and deer management were collected through a survey. The survey material is divided by wildlife agency area, and in Uusimaa and Varsinais-Suomi by moose management areas. The report examines landowners' views on deer damage, their actions in preventing damage, and whether damage and prevention measures are connected. Based on the survey responses, the amount of damage caused by deer can be influenced to some extent by measures practiced in agriculture and forestry. Nine out of ten landowners report some kind of deer damage in their forests. Most of the time, however, the damage is minor, and only a small share of landowners report large compensable deer damage. Landowners in Uusimaa and Varsinais-Suomi more often report damage to their fields than landowners elsewhere in Finland. The majority, about 80%, of landowners take measures to reduce forestry damage caused by deer. They are done less often than average in some moose management areas of Varsinais-Suomi and Uusimaa, as well as in Lapland. However, there is a lot of variation even between adjacent moose management areas. Preferring spruce in redevelopment areas is both the most popular and the most effective preventive measure according to landowners. Seedling-specific repellents were seen as very effective in preventing forest damage, but only a tenth of landowners use this measure. Landowners are often unsure whether the measures have affected the damage or feel that they have not been beneficial. About half of landowners who own fields do not take any measures to reduce agricultural and horticultural damage on their land. However, they are carried out more in Uusimaa and Varsinais-Suomi than in the rest of Finland, where more often damage to fields is also reported. It seems that the damage caused by deer in Finland mainly affects forestry. However, the measures to prevent agricultural and horticultural damage are very strongly correlated with the white-tailed deer population, i.e. in areas with more white-tailed deer, clearly preventive measures are more used. We found that the amount of deer damage reported by landowners is connected to whether landowners take measures to prevent damage. In particular, the amount of damage caused by moose affects the amount of measures taken in forestry. The amount of measures taken to prevent agricultural and horticultural damage, on the other hand, is most affected by damage caused by white-tailed deer. Based on the models, however, there must be a considerable amount of damage in the fields before the landowner starts taking the listed measures. In all models that examined the connection between damage and measures, the importance of regions as a variable explaining the differences is small. In future surveys, it would be good to take into account the variation between moose management areas all over Finland, so that more detailed differences could be studied. It appears that the amount of deer damage experienced is an important factor in whether a landowner takes any steps to prevent this damage. However, the agricultural and forestry measures chosen by the landowner are mostly influenced by factors other than the perceived damage caused by deer. In particular, the size of the white-tailed deer population plays an important role in certain areas as to whether measures are taken.
<b>Elämäntavan ja ympäristön vaikutukset telomeeridynamiikkaan pitkän matka muuttolinnulla</b> Telomeerit suojaavat kromosomien päitä, joten niillä on tärkeä osa geenien ja solujen tasapainon ylläpidossa. Ne kuitenkin lyhenevät jokaisen solunjakautumisen yhteydessä ja erilaiset sisäiset (esim. aineenvaihdunnan toiminnat) ja ulkoiset (esim. stressi) tekijät voivat nopeuttaa lyhenemistä. Kriittisen lyhyet telomeerit eivät enää kykene ylläpitämään solutasapainoa, ja näin ollen ne on yhdistetty moniin vanhuuteen liitettyihin sairauksiin ja yleiseen kuolleisuuden riskiin monilla selkärankaisilla. Telomeerien pituutta onkin aloitettu käyttämään tulevan kelpoisuuden ja selviytymisen mittarina ekologian ja evoluutiobiologian aloilla. Väitöskirjassani tutkin ensin telomeerien pituuden soveltuvuutta tulevaisuuden kustannusten ennustamiseen analysoimalla telomeerimittausten toistettavuutta käyttäen jo julkaistuja selkärankaistutkimuksia ja meta-analyyttisia menetelmiä. Tutkin myös eri ympäristötekijöiden, eli saalistuspaineen ja kehitysaikaisten olosuhteiden vuorovaikutusten vaikutuksia telomeeridynamiikkaan käyttäen erilaisia koeasetelmia, sekä telomeerien pituuden maantieteellistä vaihtelua eri populaatioiden välillä käyttäen mallilajina kirjosieppoa (Ficedula hypoleuca). Havaitsin, että yksilön peräkkäiset telomeerimittaukset olivat riittävän toistettavia, jotta telomeerien pituudesta voisi arvioida tulevaisuuden kustannuksia. Toistettavuuden arviot kuitenkin vaihtelivat laajalti nollan ja yhden välillä, joten toistettavuus tulisi ottaa huomioon tällaisia arvioita tehtäessä. Muut tutkimukseni esittävät, että (i) pedon läsnäolo vaikuttaa saaliin telomeeridynamiikkaan, (ii) kehitysolosuhteiden välinen epätasapaino voi vaikuttaa kelpoisuuteen, ja (iii) saman lajin populaatioilla voi olla merkittävän eripituiset telomeerit. Pedon läsnäolo oli yhteydessä lyhyempiin telomeereihin aikuisilla, mutta pidempiin telomeereihin poikasilla. Näitä eroja voidaan mahdollisesti selittää pedosta johtuvalla stressillä ja lisääntyneellä aktiivisuudella, sekä poikasten ruokinnalla. Kehitysolosuhteiden epätasapaino kiihdytti sekä kasvua, että telomeerien lyhenemistä ensimmäisenä kuoriutuneilla poikasilla, mutta hidasti viimeisten poikasten kasvua. Telomeerien pituuksissa oli merkittäviä eroja kirjosieppopopulaatioiden välillä, jotka todennäköisesti selittyvät lisääntymisalueen elinympäristöjen tai geneettisillä eroilla. Nämä tutkimukset antavat lisätietoa tekijöistä, jotka voivat eriyttää lähisukulaisten, saman populaation yksilöiden, tai populaatioiden välisten yksilöiden telomeeridynamiikkaa toisistaan. Tällainen tieto voi lopulta edesauttaa elinkaarten evoluution ja eliöiden ympäristönmuutosvasteen ymmärtämistä.
<b> Ympäristötekijöiden, isäntäyhteisöjen, talvehtimisympäristöjen ja ilmastonmuutoksen vaikutukset valkokuonosyndrooman esiintymiseen</b> Valkokuonosyndrooma on horrostavien lepakoiden sienitauti, jonka aiheuttaa kylmiin olosuhteisiin sopeutunut sieni Pseudogymnoascus destructans. Vuonna 2006 tutkijat löysivät New Yorkin osavaltiossa sijaitsevassa luolasta lepakoita, joiden korvat, siivet ja kuono olivat valkoisen sienirihmaston peitossa. Tauti nimettiin valkokuonosyndoroomaksi, ja se on sittemmin levinnyt läpi Pohjois-Amerikan tappaen miljoonia lepakoita ja romahduttaen talvehtivien lepakoiden populaatioita useilla alueilla. Nykyään valkokuonosyndrooma tunnetaankin yhtenä aikamme tuhoisimmista villieläimiä kohtaavista taudeista. Taudinaiheuttaja P. destructans on endeeminen Palearktiselle alueelle, ja se levisi Pohjois-Amerikkaan ihmisen siirtämänä Euroopasta. Tauti ei aiheuta palearktisissa lepakoissa merkittävää kuolleisuutta, mikä todennäköisesti johtuu taudinaiheuttajan ja lepakoiden välisestä pitkästä koevoluutiosta. Selviytymisen taustalla vaikuttavat mekanismit ovat kuitenkin edelleen pitkälti hämärän peitossa. On myös epäselvää, miksi taudin näkyviä merkkejä (valkoista sienikasvusta ja sienen aiheuttamia ihovaurioita) ei ilmaannu lepakoihin taudinaiheuttajan koko levinneisyysalueella. Tämän väitöskirjan tarkoituksena on muodostaa kokonaiskuva valkokuonosyndroomaan vaikuttavien tekijöiden välisistä suhteista Palearktisella alueella ottaen huomioon tautikolmion kaikki kolme osaa: taudinaiheuttajan, isännän ja ympäristön. Osatyössä I käytin euroopanlaajuista horroslaskenta-aineistoa sekä avointa ilmastoaineistoa tutkiakseni horrospaikkojen lajikoostumuksen ja paikallisten ilmasto-olosuhteiden merkitystä taudin esiintymiselle. Tulokset paljastivat positiivisen yhteyden taudin esiintymisen ja kolmen lajin/lajiryhmän välillä (ruskosiippa (Myotis emarginatus); isosiippa (M. myotis) ja hiirenkorvasiippa (M. blythii); viiksisiippa (M. mystacinus) ja isoviiksisiippa (M. brandtii)) sekä negatiivisen yhteyden kahden lajin kanssa (isohevosenkenkäyökkö (Rhinolophus ferrumequinum); pikkuhevosenkenkäyökkö (R. hipposideros)). Lisäksi löysin yhteyden ilmasto-olosuhteiden (vuoden keskilämpötila, vuotuinen sademäärä) sekä taudin esiintymisen kanssa, minkä avulla laadin ennusteen taudin nykyiselle mahdolliselle maailmanlaajuiselle levinneisyydelle, sekä sovitin mallin ilmastonmuutoskenaarioon osoittaakseni miten levinneisyys voi mahdollisesti muuttua tulevaisuudessa. Osatyössä II selvitimme valkokuonosyndrooman kahden pääasiallisen isännän, pohjoisamerikkalaisen pikkurusksiipan (Myotis lucifugus) sekä eurooppalaisen isosiipan, selviytymisen taustalla vaikuttavia mekanismeja. Tulokset osoittavat, että isosiippa, joka on jakanut elinympäristönsä taudinaiheuttajan kanssa vuosituhansia, ei käynnistä paikallisia immuunipuolustusreaktioita infektion seurauksena, mikä viittaa lajin olevan taudille tolerantti. Sen sijaan Pennsylvaniassa sijaitsevaan selviytyjäpopulaatioon kuuluvat pikkuruskosiipat, jotka ovat olleet kontaktissa patogeenin kanssa vasta vähän aikaa, osoittivat merkkejä paikallisesta immunologisesta resistanssista. Osatöissä III ja IV käytin akustista seurantaa tutkiakseni lepakoiden käyttämiä luonnonhorrospaikkoja alueilla, joilta luolat puuttuvat, sekä selvittääkseni miten säätekijät vaikuttavat lepakoiden aktiivisuuteen talvella. Tulokset paljastivat, että halkeilleet kalliopaljastumat ovat todennäköisesti lepakoille tärkeitä horrospaikkoja luolattomilla alueilla. Onkin mahdollista, että nämä elinympäristöt saattavat suojata lepakoita luoliin sopeutuneelta taudinaiheuttajalta, mikäli ilmastonmuutoksen myötä valkokuonosyndrooman esiintymisalue siirtyy pohjoiseen. Lisäksi osatyössä IV paljastui, että pikkulepakko (Pipistrellus nathusii) on laajentanut maantieteellistä talviaikaista levinneisyysaluettaan pohjoiseen, mikä viittaa siihen, että ilmastonmuutoksen aiheuttamat vaikutukset boreaalisten lepakoiden horroskäyttäytymiseen ovat jo käynnissä. Tämän väitöskirjan löydökset korostavat horrospaikan isäntälajikoostumuksen sekä ympäristöolosuhteiden merkitystä valkokuonosyndrooman esiintymiselle. Lisäksi tulokset paljastavat eteläiseltä pallonpuoliskolta useita alueita, joiden ilmasto on suotuisa taudin ilmenemiselle. Näillä alueilla horrostaviin lepakoihin kohdistuu suuria riskejä, mikäli patogeeni jälleen ihmisen toiminnan seurauksena siirtyy niille. Lisäksi tulokset osoittavat, että ilmastonmuutoksella saattaa olla valtava vaikutus taudin maantieteelliseen esiintymiseen, ja antavat viitteitä siitä, että muutokset lepakoiden käyttämissä talvehtimisalueissa ovat jo käynnissä. Tämä väitöskirja esittelee kaksi tehokasta valkokuonosyndrooman seurantaan sopivaa menetelmää. Taudin näkyvien merkkien seuranta, jota sovelsin osatyössä I, soveltuu alueille, joilla lepakot horrostavat luolissa tai muissa sisäänpääsyn mahdollistavissa horrospaikoissa. Osatöissä III ja IV käyttämäni passiivinen akustinen seuranta sen sijaan mahdollistaa sairauskäyttäytymisen, kuten epänormaalin talviaktiivisuuden, havaitsemisen. Lisäksi tämän väitöskirjan tulokset korostavat tarvetta selvittää tarkemmin toleranssi- ja resistenssimekanismeja, jotka mahdollistavat nearktisten ja palearktisten lepakoiden selviytymisen valkokuonosyndroomasta. Mikäli toleranssi mahdollistaa lepakoiden yhteiselon patogeenin kanssa ilman selviä kustannuksia lepakolle, lisätutkimukset voivat auttaa ennustamaan Nearktisen, ja mahdollisesti tulevaisuudessa myös muiden valkokuonosyndrooman esiintymisalueiden lepakoiden tulevaisuutta.
<b> Merikotkan paluu: Peto-saalissuhteen ekologiaa Itämerellä ja Lapissa</b> Huippupedot säätelevät ekosysteemejä ylemmiltä trofiatasoilta alaspäin suuntautuvilla prosesseilla. Monien huippupetojen kannat romahtivat viime vuosisadalla ihmistoiminnan takia, mutta hiljattain joidenkin petojen kannat ovat elpyneet. Uudet yksilöt asettuvat usein samoille alueille, joilla laji alun perin esiintyi, mutta laajentavat myös asuinaluetta uusiin sopiviin elinympäristöihin. Huippupetojen äkillinen häviäminen tai paluu voi horjuttaa ekosysteemejä ja muutokset voivat aiheuttaa seurauksia sekä luontaisille saalislajeille että tuotantoeläimille. Merikotka (Haliaeetus albicilla) hävisi vainon ja ympäristömyrkkyjen takia lähes kokonaan Itämereltä 1900-luvun puoliväliin mennessä. Laajan suojelutyön tuloksena merikotkakanta elpyi ja kanta lähti nopeaan kasvuun 1980-luvulla, aiheuttaen samalla kasvavaa saalistuspainetta saalislajeille ja erityisesti haahkalle (Somateria mollissima), joka on merikotkan tärkein saalislaji Ahvenanmaalla, varsinkin ulkosaaristossa. Lapissa, jossa poronhoito on perinteinen elinkeino, merikotkakannan runsas kasvu on aiheuttanut huolta siitä, että merikotkat uhkaavat poronvasoja. Huippupetoina merikotkat itse ovat herkkiä elimistöön kertyville haitallisille aineille. Vaikka Itämeren myrkkypitoisuudet ovat laskeneet, Itämeri on edelleen maailman saastunein meri. Lapissa puolestaan elohopeatasot alueen suurimmissa vesistöissä, Porttipahdan ja Lokan tekoaltaissa, ovat korkeammat kuin Itämerellä. Sekä merikotkan että sen saalislajien suojelun turvaamiseksi tarvitaan tutkimustietoa merikotkan ravinnosta ja sitä säätelevistä mekanismeista. Merikotkan paluu tarjoaa samalla ainutlaatuisen mahdollisuuden tutkia pedon ja saaliin välistä dynamiikkaa järjestelmässä, jossa peto palaa alueelle, josta se on käytännössä puuttunut usean vuosikymmenen ajan. Väitöskirjassani käsittelen (i) pesivien merikotkien saaliinkäyttöä ja pesimäympäristön maisemarakennetta Suomen rannikolla ja Lapissa, (ii) pesimäympäristön maisemarakenteen vaikutusta saalislajien esiintyvyyteen, (iii) poronvasojen esiintyvyyttä saaliissa, (iv) pesivien merikotkien yhteyttä haahkakannan paikallisiin ja ajallisiin muutoksiin, sekä (v) ravintolajien ja pesimäympäristön vaikutusta Lapin merikotkanpoikasten elohopeakuormitukseen. Havaitsin, että merikotkien käyttämissä saalislajeissa oli ajallista vaihtelua Ahvenanmaalla, ja että eri saalislajien osuudet sekä saaristossa että sisämaassa olivat kytköksissä pesimäreviirien elinympäristöihin. Sisämaassa merikotkat suosivat reviirejä, joissa suurempi osuus kuin maisemassa keskimäärin koostui järvistä, kosteikoista ja avosoista. Merikotkat valitsivat näin ollen elinympäristöjä, joissa niiden ensisijaisen saaliin, kalan, saatavuus on paras. Saaristossa merikotkien tärkein saalislaji oli haahka, jonka Itämeren kanta on laskenut voimakkaasti vuoden 1997 huippulukemista. Pesivien merikotkien läheisyydellä oli vaikutusta haahkakannan painopisteen ajalliseen ja paikalliseen muutokseen. Haahkamäärät vähenivät eniten ulkosaaristossa ja puuttomilla saarilla merikotkanpesien läheisyydessä. Sisäsaaristossa haahkakanta sen sijaan vahvistui alueilla, joilla pesi merikotkia. Saalislajeilla ja pesimäympäristön valinnalla oli vaikutusta myös itse merikotkiin. Saalislajien koostumus vaikutti Lapissa kuoriutuneiden merikotkanpoikasten kohonneisiin elohopeapitoisuuksiin. Korkeimmat pitoisuudet havaittiin poikasilla, joiden ravinto koostui korkean trofiatason saalislajeista, erityisesti alueen tärkeimmästä saalislajista hauesta. Toinen elohopeatasoja korottava tekijä oli pesän läheisyys paikalliseen kuormituslähteeseen, Porttipahdan tekoaltaaseen. Joustavina opportunisteina merikotkat eivät kärsine ravinnonpuutteesta, vaikka joidenkin saalislajien populaatiot vähenisivätkin. Vastaavasti yksittäisiin saalislajeihin kohdistuva saalistuspaine ei kasvane ylisuureksi, koska merikotkat siirtyvät vaihtoehtoisiin saalislajeihin, jos jonkin lajin saatavuus vähenee. Haahkakannan painopiste on merikotkien vaikutuksesta siirtynyt sisäsaaristoon päin, eli pesimäympäristöihin, joissa saalistuspaine on matalampi. Haahkakannan nopea romahdus edellyttää kuitenkin kannan tarkkaa seurantaa ja suojelutoimenpiteitä. Huippupetoina merikotkat kerryttävät herkästi ympäristömyrkkyjä, ja soveltuvat täten erinomaisesti indikaattorilajeiksi ympäristömyrkkyjen seurantaan mutta ovat siksi myös haavoittuvia. Vaikka merikotkapopulaatio tällä hetkellä on elinkelpoinen, kannan huolellisen seurannan jatkaminen on tärkeää. Elinympäristöjen sietokyky on nykyään vakavasti heikentynyt ihmistoiminnan takia. Huippupedot voivat palatessaan parantaa ekosysteemien tilaa mm. estämällä ylilaidunnusta, säätelemällä saaliskantojen kasvua ja rajoittamalla haitallisia vieraslajeja, varsinkin pienpetoja. Onnistunut rinnakkaiselo ihmisten kanssa edellyttää petoeläinten yleistä hyväksyntää, mikä on saavutettavissa vain yhteistyöllä ja osallistamalla petojen vaikutuspiirissä olevat sidosryhmät ja asukkaat.
<b>Ihmistoiminnan vaikutukset lepakoihin pohjoisella havumetsävyöhykkeellä</b> Ihmistoiminnalla voi olla haitallinen vaikutus monimuotoisuuteen, kuten lepakoihin, ja se voi johtaa lisääntyneeseen kuolleisuuteen, eliöiden kantojen pienenemiseen ja mahdollisesti lajien sukupuuttoon. Esimerkiksi tuulivoiman tuotannolla ja keinotekoisella valolla tiedetään olevan vaikutusta lepakoiden saalistamiseen, liikkumiseen ja päiväpiilojen käyttöön. Tällä voi olla vaikutusta lepakoiden esiintymiseen paikallisella tasolla, mutta kokonaisvaikutukset voivat uhata koko lajin olemassaoloa. Boreaalinen metsä vallitsevana luontotyyppinä on lepakoille erittäin tärkeä, erityisesti kesällä valon määrän lisääntyessä, ja tästä syystä tutkin miten tuulivoimatuotanto ja keinotekoinen valo vaikuttavat lepakoihin metsissä. Valintaani vaikuttivat tämänhetkinen tuulivoimarakentamisen lisääntyminen, sekä yleisesti lisääntynyt keinotekoisen valon määrä. Tärkeimpänä syynä on kuitenkin se, että tuulivoiman ja keinotekoisen valon vaikutuksista lepakoihin ei ole maassamme tutkittua tietoa. Havainnoin lepakoiden ääniaktiivisuutta useilla metsäisillä tuulivoima-alueilla ja huomasin pohjanlepakon (Eptesicus nilssonii) sekä siippalajien (Myotis spp.) aktiivisuus lisääntyi etäännyttäessä tuulivoimaloista. Tämä karkotusvaikutus näkyi pohjanlepakolla 800 metrin päähän, ja siipoilla vielä yli kilometrin etäisyydellä. Tämä tuulivoimaloiden ja niiden välittömän ympäristön välttely voi johtaa lepakoiden muutto- ja saalistusalueiden vähentymiseen. Ilmiön syyt eivät ole tiedossa, mutta sitä voidaan selittää tuulivoiman rakentamisesta johtuvissa muutoksissa metsämaisemassa, tai näiden muutosten vaikutuksesta lepakoihin. Valosaasteen vaikutusten tutkimiseksi asetin valonlähteitä metsään, ja äänitin lepakoiden aktiivisuutta selvittääkseni valon vaikutuksia pohjanlepakkoon ja siippoihin. Siippojen vastevalon määrän lisääntymiseen oli negatiivinen, ja niitä esiintyi tilastollisesti merkitsevästi vähemmän valoisilla kuin pimeillä kohteilla. Myös pohjanlepakon vaste oli negatiivinen, mutta ei tilastollisesti merkitsevä, kuten voi olettaa, koska keinotekoinen valonlähde ei sisältänyt UVvaloa eikä näin ollen houkutellut hyönteisiä tutkimuspaikalle. Väitöskirjassani osoitin, että sekä tuulivoimatuotannolla että valosaasteella on negatiivinen vaikutus lepakoiden esiintymiseen Suomessa. Paikallisella tasolla tuulivoimaloiden tai keinovalon läsnäolo muuttaa pohjanlepakon ja siippojen esiintymistä alueella. Kaikkien tuulivoimaloiden ja keinovalon kokonaisvaikutusta tarkasteltaessa, sekä laskettaessa mukaan vielä voimalinjojen ja tieverkoston vaikutukset, voidaan arvioida merkittävän osa Suomen pinta-alasta olevan häiriön kohteena ja näin ollen karkottavan lepakoita. Tästä syystä suosittelen parempaa lepakoiden huomioonottamista tuulivoimaprojekteissa ja keinotekoisen valon käytössä. Laajemmin tarkasteltuna suosittelen että tuulivoiman todelliset vaikutukset lepakoihin, kuten suorat törmäämiskuolemat, tutkittaisiin Suomessa huolellisesti, sekä keinotekoisen valon käyttöä arvioitaisiin uudelleen, sillä uusiutuva energia ja energiatuotannon läpinäkyvyys ovat molemmat avainroolissa kestävän kehityksen siirtymässä.
Eturauhassyöpä on miesten yleisin syöpä. Eturauhassyövässä, kuten muissakin syö vissä, havaitaan häiriintynyttä esiaste-RNA:n silmukointia. Vaihtoehtoinen silmukointi mahdollistaa useamman erilaisen proteiinituotteen tuoton yhdestä geenistä vaihtoeh toisilla eksoni-introni-yhdistelmillä. Vaihtoehtoista silmukointia voidaan tutkia esimerkik si RT-PCR-tekniikalla (reverse transcriptase - polymerase chain reaction) tai minigee nien silmukointianalyysillä (engl. minigene splicing assay), joka mahdollistaa villityypin ja mutanttisekvenssin vertailun identtisissä olosuhteissa. Tässä tutkielmassa tutkin kahta ANO7-eturauhassyöpäalttiusgeenissä ilmenevää sil mukointimutaatiota. Variantti rs77559646 sijaitsee introni 4:n luovuttaja-alueella, josta silmukointi tavallisesti alkaa. Variantti johtaa eksoni 4:n poissilmukointiin ja lisäänty neeseen introni 3:n ekspressioon oletettavasti estämällä silmukointiin tarvittavan ribo nukleoproteiinin sitoutumisen. Mutaatio on korjattu CRISPR-Cas9 ba se-editing -tekniikalla, mutta samanaikaisesti syntyi uusi mutaatio yläjuosteessa. Tut kimuksen tavoitteena oli selvittää, palautuuko asianmukainen silmukointi tahattomasta muutoksesta huolimatta. Asiaa tutkittiin RT-PCR-tekniikalla ja minigeenien silmukointi analyysillä. RT-PCR-analyysi osoitti, että introni 3:n ekspressio ei eronnut muokatun ja varianttisekvenssin välillä. Lisäksi tutkitulla introni 3 -alueella havaittiin deleetioita, jotka olivat yhteydessä Alu-toistojaksoihin. Silmukointianalyysistä kävi ilmi, että eksoni 4:n silmukointi palautui, mutta odotettua heikommin. Introni 7:ssä sijaitseva variantti rs78154103 aiheuttaa kryptisen silmukointikohdan akti vaation, johtaen kryptisen eksonin (eksoni + osa intronia) muodostumiseen. Variantin vaikutusta silmukointiin tutkittiin minigeenien silmukointianalyysillä käyttäen pidempää minigeenikonstruktia, kuin aiemmassa tutkimuksessa. Pidempi sekvenssi mahdollistaa RNA:n sekundaarirakenteiden muodostumisen, joiden rakennemuutosten epäillään aiheuttavan häiriintynyttä silmukointia kyseisellä geenialueella. Odotusten mukaisesti variantti aiheutti lisääntynyttä eksonin poistoa verrattuna villityyppiin. Kryptinen eksoni kuitenkin ekspressoitui yhtä vahvasti molemmilla konstrukteilla, toisin kuin odotettiin.
The timing of annual life-history events such as reproduction is a critical component of how animals respond to climate change. I studied the timing of reproduction and reproductive success of the largest population of Atlantic puffins (Fratercula arctica) in the world, located in the Westman Islands, Iceland. Puffins are considered to be excellent bioindicators for the overall status of their ecosystem due to the bird’s long lifespan and specialist coastal foraging. So far, attempts to understand the potential impacts of climate variation on seabirds have studied relationships between oceanographic features and the birds' distribution and demographic parameters. I add to these studies by exploring the effects on chick numbers and timing of breeding through changes in SST, salinity and large-scale oceanic (SPG) and climate (wNAO) proxies. To get a sense of the population’s demography, I used a long-term time series of observational data on annual productivity and the average fledging dates of chicks. I discovered, that since 2006, the puffins have been breeding approximately three weeks later, and after 2015, there has been almost a 100-fold increase in productivity, with an annual increase of roughly 871 individual birds. Of the climate proxies, wNAO and SPG showed a significant correlation with productivity and fledging dates, respectively. This thesis suggests that the puffin population of the Westman Islands is currently on the rise, and that the ocean climate proxies wNAO and SPG play a role in their population fluctuations.
Grasses have a beneficial effect on the soil organic matter content, and hence carbon sequestration of agricultural soils throughout the world. Because grasslands cover one-third of the land on Earth and meadows and pastures approximately 70% of the world’s agricultural area, grasses serve as a powerful carbon sink. Meadow fescue is an important perennial pasture and forage grass in Scandinavia. It has deep roots, rapid growth in spring, high after growth ability, low straw formation and excellent winter hardiness. It has excellent forage quality and amount of yield and superior fiber digestibility. Meadow fescue cultivars are often symbiotic with seed transmitted systemic fungal endophytes (Epichloë uncinata) offering various benefits for their hosts, for example increased growth and reproduction, and resistance to herbivores, pathogens and abiotic environmental stresses, and systemic fungal endophytes thereby enhance the competitive abilities of endophyte-infected plants. In my master’s thesis I studied the effects of cutting height, residues of glyphosate based herbicides (GHBs) in soil, sterilized soil and fungal endophyte Epichloë uncinata to aboveground biomass production, root biomass and chlorophyll content in a greenhouse experiment. To test the importance of cutting height to grass performance, I assigned grasses to three different cutting treatments: uncut, cut to the height of 5 cm and cut to the height of 15 cm. Half of the plants were symbiotic to the fungal endophyte, the other half were endophyte-free. Plants were assigned to three different soil groups: control, GBH treated and sterilized soil. Cutting height significantly affected the total aboveground plant biomass, root biomass and chlorophyll content. Uncut meadow fescues produced the largest total aboveground biomass and root biomass which were significantly higher compared to total aboveground biomass and root biomass from grasses cut to 15 cm or 5 cm. The grasses cut to the height of 5 cm had the smallest total aboveground biomass and root biomass, which were further significantly smaller compared to grasses cut to 15 cm. Endophyte did not affect the total aboveground biomass, root biomass or the chlorophyll content of the plants. Meadow fescues produced higher amount of total aboveground biomass when growing in a sterilized soil compared to control or GBH treated soil. Root biomass was not significantly affected. Glyphosate residues in the soil decreased the amounts of total aboveground and root biomass of grasses. Chlorophyll content was highest in plants growing in sterilized soil. I conclude that to improve the total aboveground plant biomass and root biomass, the use of GBHs should be avoided and rotational grazing, in which animals are moved between pastures before they have been eating the grass too low, should be preferred. This will enable farmers to collect more harvest and sequester more carbon at the same time.
Tutkielmassa selvitin suojaisten rantojen kasvillisuuden avulla maatalouden kuormituksen vaikutusta karuun järveen. Maatalouden kuormitus on ravinnekuormitusta tai kiintoainekuormitusta, joista kumpikin vaikuttaa vesikasvillisuuteen niukkaravinteisessa järvityypissä. Maatalouden kuormituksen ulottuessa järveen ranta- ja vesikasvillisuuden muodostamissa kasviyhteisöissä on eroja lajikoostumuksessa tai lajidiversiteetissä. Eteläisen Suvasveden tutkimusalueelta tutkimuspaikoiksi valitsin lahtia, jotka ovat rehevöitymisherkimpiä paikkoja. Tutkimusaineisto muodostuu rantakasvillisuudesta ja litoraalin vesikasvillisuudesta. Aineisto sisältää putkilokasveja 79 taksonia ja sammalia 30 taksonia. Yleisimmät lajit eteläisen Suvasveden lahdissa ovat järvikorte ja isoulpukka. Rantasammalia löytyi 26 taksonia ja vesisammalia 5 lajia. Maatalouden kuormitusta tutkittaessa järven kasvillisuus-rannassa syvyyksittäinen aineistonkeruu on hyvä menetelmä, sillä syvyys selitti lajiaineiston vaihtelusta viidesosan eteläisellä Suvasvedellä. Kuormituksen vaikutusta kasviyhteisöjen lajikoostumukseen selvitin ei-metrisen moniulotteisen skaalauksen (NMDS) avulla lajiaineistosta, joka kattaa putkilokasvit ja vesisammalet peittävyystietoineen 0–2,5 m:n syvyydeltä. Lajidiversiteettiä tutkin lineaarisen sekamallin avulla aineistosta, johon sisältyy myös rantasammalten lajimäärä. Laskin tutkimuspaikoille ravinnekuormitusta mittaavat trofiaindeksit vesikasvien perusteella. Vertailemalla lahtia, joiden valuma-alueella on peltoa, lahtiin, joiden valuma-alueella ei ole peltoa, sain selville, että kuormitus selittää 1 %:n kasviyhteisöjen lajikoostumuksen vaihtelusta. Muutamassa lahdessa trofiaindeksi viittasi selvästi ravinnekuormitukseen. Kasviyhteisöjen lajidiversiteetissä ei ole kuitenkaan selkeää eroa kuormitettujen lahtien ja vertailulahtien välillä. Lajimäärä on suurin rantakasvillisuudessa. Kasvillisuuden peittävyys on runsaimmillaan puolen metrin syvyydessä. Maatalouden rehevöittävä vaikutus järveen on lievää eteläisellä Suvasvedellä, mihin viittaa vesisammalten esiintyminen kuormittuneimmissa lahdissa. Niukkaravinteista järvityyppiä ilmentäviä kuormitukselle herkkiä vesikasveja on koko tutkimusalueella rehevöitymisherkimmissä lahdissa yhtä paljon kuin kasvupaikan ravinteisuuden suhteen indifferenttejä lajeja, mutta kuormitusta sietävät vesikasvit ovat harvinaisia. Harvaanasutulla maaseudulla Järvi-Suomessa maatalous ei väistämättä rehevöitä vesistöä. Ihmistoiminnan vaikutusta kuitenkin on ekologiselta tilaltaan luonnontilaista muistuttavalla järvellä. Eteläisellä Suvasvedellä rantasammallajisto on runsas, ja keskiravinteisten kasvupaikkojen vesisammalia löytyi. Voimakasta rehevöitymistä Suvasvedellä ei kuitenkaan ole vesi-sammalten esiintymisen perusteella edes kuormitetuimmissa paikoissa. Maatalouden kuormituksen ulottuminen järveen saakka saattaa olla vähäistä siksi, että maatalouden kuormitusvaikutus jää maa-alueille.
Puutiaiset (Ixodes ricinus) ja niiden kantamien taudinaiheuttajien määrät ovat runsastuneet monilla alueilla viime vuosikymmenten aikana. Puutiaisten tiedetään loisivan useilla eri isäntälajeilla, mutta tietoa siitä millainen merkitys eri isäntälajeilla on puutiaisten määrään ja niiden kantamiin taudinaiheuttajiin on vielä niukasti. Viime aikoina paljon keskustelua on herättänyt hirvieläinten tiheyden vaikutus alueen puutiaisten määrän ja puutiaisten kantamiin taudinaiheuttajiin. Hirvieläimet toimiva tärkeinä veriaterian lähteinä puutiaisille, mutta ne ovat epäkelpoja väli-isäntiä Lymen borrelioosia aiheuttaville Borrelia burgdorferi sensu lato -ryhmän bakteereille. Tässä tutkielmassa tarkastelin valkohäntäpeurojen (Odocoileus virginianus) ja metsäkauriiden (Capreolus capreolus) tiheyden vaikutusta puutiaisten määrään ja puutiaisten kantamiin taudinaiheuttajiin riistaruokintapaikoilla ja niiden läheisyydessä sijaitsevilla kontrollialueilla. Tutkielman aineisto kerättiin kesällä 2021 Varsinais-Suomessa. Tutkimuksen tulosten perusteella korkeat peura- ja kauristiheydet eivät yksin aikaansaa korkeita puutiaismääriä. Vaikka peurojen ja kauriiden määrät tutkimusalueilla olivat jätösmäärien sekä riistaeläintilastojen perusteella korkeita, kaikkien tutkimusalueiden puutiaistiheydet olivat huomattavan matalia verrattuna aiempiin Varsinais-Suomen seudulla ja Saaristomerellä tehtyihin tutkimuksiin. Peurojen ja kauriiden esiintyminen oli jätösten määrän perusteella korkeampia ruokintapaikkojen kuin kontrollipaikkojen läheisyydessä, kuten myös sisämaassa rannikkoalueisiin verrattuna. Jätösten määrällä ei kuitenkaan havaittu olevan merkittävää yhteyttä puutiaisten määriin. Matalien puutiaistiheyksien takia puutiaisnäytteiden määrä jäi hyvin pieneksi. Huomioitavaa kuitenkin on, että odotettua pienempi osuus puutiaisista kantoi Borrelia burgdorferi s.l. -ryhmän bakteereita. Tutkimusten tulosten perusteella vaikuttaa siltä, että pelkästään peurojen ja kauriiden korkeat määrät eivät yksin riitä ylläpitämään runsasta puutiaispopulaatiota, vaan ylläpitoon vaaditaan myös runsaat kannat pienempiä isäntäeläimiä ja/tai muuten sopivat ympäristöolosuhteet. Jyrsijät ja linnut ovat pääasiallisia isäntiä Borrelia burgdorferi s.l. -ryhmän bakteereille, jolloin näiden isäntien vähäinen määrä alueella luultavasti näkyy paitsi matalina puutiaismäärinä, myös matalina borreliamäärinä.
Traditionally nature plays a significant role for people worldwide. Thousands of years ago our ancestors made their life-related decisions by accounting for the environmental situation. They relied on natural phenomena, divinized and defied them. Due to the high dependence on the resources provided by the surrounding environment, people were vulnerable, and changes in environmental conditions motivated them towards migration processes and search for ways of communication. In the 21st century this link to the local environment is not so clear for many people and the role of nature for well-being appears to be disappearing in the shadow of traditional socio-economic factors affecting life quality. However, in circumstances of the global environmental crisis caused by climate change, local nature becomes an important indicator of stress with impact on society. At the same time, the role of local nature for well-being of community is not well known. In this thesis, I studied the impact of the local environment on people’s well-being reflected by the sea surface water quality for inhabitants of a coastal community. These environmental conditions were measured objectively with professional scientific equipment and subjectively by surveying people, who made general assessments of their local environmental conditions. First, I investigated if and how accurately respondents’ perception of water quality corresponds with objective measures, and if socio-demographic status can affect people’s evaluations. My findings suggest that the accuracy of assessing water quality is high and potentially adequate for considering their use in policymaking. Over 70% of people assessed the state of water quality in the right direction and almost 60% were correct in their estimates. At the same time, socio-demographic status had an effect on perceptions but did not markedly improve their reliability. Next, I tested the effect of the local environmental conditions (objectively measured and perceived) on the well-being of individuals in combination with traditional socio-economic factors. I found that the objectively measured state of the environment has a less pronounced impact on life quality, but that the way people perceive their surrounding environmental (water) quality plays a significant role for well-being (life quality). This finding highlights the psychological effect of how the local environment is perceived. Moreover, the strength of this positive relationship between life quality and water quality is conditional on income level, such that people with income issues are more dissatisfied with their life regardless of the quality of surrounding environmental. In my third chapter, I found that local nature can buffer the adverse impacts of global stress on the life quality of individuals. My investigation of the changes in life quality before and during the COVID-19 pandemic indicated that there is a significant role of good environmental conditions for mitigation of the personal impacts of the pandemic. I found that the pandemic had a negative impact on well-being, especially for people who lived in areas with poor coastal water quality. Additionally, I found that the pandemic changed the people-nature relationship toward environmentally-friendly behavior. Lastly, I studied if property prices are influenced by local environmental conditions and whether environmental aspects generate economic benefits through a positive effect on property prices, presented by price perception extracted from real estate listings. My findings indicate that people responsible for the price perception value, property owners and real estate agents, do take into consideration the water quality conditions in their evaluation, and that good water quality corresponds with higher property prices in advertisements. The results of this thesis highlight the significant role of the local environment for life quality of community members. Based on the results, I conclude that local environmental conditions can be buffer to stress impacts, which is important in light of the negative effects of the climate change crisis that small communities are exposed to. This thesis suggests that local councils should involve residents in decision-making and thereby promote environmental democracy.
--- Adaptaatio on evoluution avainprosessi, joka voi olla tärkeä populaation elinkelpoisuuden säilymiseksi nopeiden ympäristönmuutosten aikana. Harjus (Thymallus thymallus) on makean veden lohikala joka kolonisoi tehokkaasti uusia ympärisöjä matalasta geneettisestä diversiteetistä huolimatta. Useita uusia harjuspopulaatioita syntyi nopeasti yhdestä geenipoolista norjalaisessa vesistöjärjestelmässä. Fenotyyppisiä vasteita kylmempään tai lämpimämpään lämpötilaan (alkuperäislämpötila) kudun ja aikaisen kehityksen aikana on raportoitu, mutta niiden taustalla olevat molekyylimekanismit ovat huonosti ymmärrettyjä. Tämän väitöskirjan aiheena oli tutkia lämpöadaptaation molekyylimekanismeja tässä norjalaisessa systeemissä käyttämällä montaa eri “omics”-lähestymistapaa. Tutkimuksessa käytettiin hyväksi aiempaa yhteispuutarhakoetta, jossa kasvatettiin useista suhteellisen lämpimään ja kylmään lämpötilaan adaptoituneista populaatioista peräisin olevia alkioita lämpimämmissä ja matalammissa lämpötiloissa. (I) Yhteispuutarhapopulaatioiden RNA-sekvensointi paljasti, että geeniekspressio oli pääosin plastista (vastasi kasvatuslämpötilaan) mutta adaptiivinen signaali (vaste alkuperäislämpötilaan) löytyi tietyistä geenimoduleista. (II) Harjuksen genomisekvenssi selvitettiin koromosomitasolle synteniaa hyödyntävän hybridimenetelmän avulla. Se vahvisti, että harjuksen uniikki kromosomisto on kehittynyt kromosomien perisentristen inversioiden ja yhden fission, eikä lohikaloille tyypillisten kromosomifuusioiden, seurauksena. Myös atlantinlohesta (Salmo salar) poikkeava liikkuvien elementtien kokoonpano havaittiin. (III) Yhteispuutarhakoepopulaatioiden genomien sytosiinisekvensointi paljasti yhteneviä epigeneettisiä markkeriyhdistelmiä samankaltaisista alkuperäislämpötiloista peräisin olevissa populaatioissa, ja lähes puuttuvan plastisuuden. (IV) Koko genomin populaatiogenomiikkakokeessa havaittiin lämpötila-adaptaation kandidaattilokuksia. Alkuperäislämpötilaan liittyvät biologiset prosessit olivat osittain samoja eri molekyylitasojen välillä. Tulokset selventävät miten nopea lämpöadaptaatio voi seurata olemassaolevan geneettisen muuntelun ja epigeneettisen muuntelun kautta, ja korostavat “omics”-lähestymistapojen arvoa adaptiivisen biodiversiteetin tutkimisessa mm. kalakantojen ja muiden lajien suojelemiseksi.
To ensure food security for the growing human population sustainable agricultural practices are required. Oilseed rape (Brassica napus L.) is an important crop cultivated worldwide for its oil. Herbivores and disease can cause major damage to the crop and conventional cultivation is dependent on chemical pesticides. Heavy pesticide use has a negative impact on the environment and is not sustainable and thus alternatives are needed. Potential biological tool for pest management are entomopathogenic endophytic fungi such as Beauveria bassiana (Balsamo-Crivelli). These fungi can live asymptomatically inside plants while potentially conferring pest resistance and other beneficial effects. In my thesis I tested whether several strains of an entomopathogenic fungi, Beauveria bassiana, can endophytically establish themselves in B. napus through inoculation of seeds with fungal conidia and whether the seed treatment affected plant growth. A DNA-based method was developed for identification of endophytic establishment. Additionally, I tested whether longer treatment time of seeds with fungal conidia affects endophytic establishment or plant growth. B. bassiana was found to be able to establish itself endophytically in B. napus through seed treatment, although at relatively low rates. Additionally, seed treatment did not have any negative or positive effects on the germination or growth of B. napus. However, longer treatment time of B. napus seeds with B. bassiana had some effects on phenology of B. napus. The entomopathogenic fungi B. bassiana remains a potential candidate for pest management in B. napus cultivation, but more research is required for practical application.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää mitä ongelmia aineenopettajaopiskelijat pitävät ympäristöongelmina, millaiseksi he kokevat oman roolinsa ympäristöongelmien ratkaisijana ja millainen yhteys aluetasolla (paikallinen, alueellinen, maailmanlaajuinen), aineryhmällä ja kestävän kehityksen kiinnostuksella on opiskelijoiden näkemyksiin. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin miten opiskelijoiden näkemykset ympäristöongelmista suhteutuvat kestävän kehityksen eri osa-alueisiin. Selvittelyn kautta pyrittiin hankkimaan kuvaa opiskelijoiden kyvystä ymmärtää kestävän kehityksen kokonaisuutta. Tutkimusaineisto kerättiin keväällä 2019 sähköisellä kyselylomakkeella, joka lähetettiin Suomen aineenopettajakoulutuslaitosten opiskelijoiden sähköpostilistoille. Opiskelijoiden (n=113) vastauksia analysoitiin aineistolähtöisen sisällönanalyysin keinon, sekä tilastollisin menetelmin. Tulosten mukaan opiskelijat kokevat keskeisimmiksi ongelmiksi kaupunkiympäristöön ja infrastruktuuriin, sekä välinpitämättömyyteen ja tiedonpuutteeseen liittyvät ongelmat. Yksittäisistä ongelmista ilmastonmuutos koetaan keskeisimpänä. Opiskelijat tunnistavat laajasti erilaisia ympäristöongelmia, mutta suurin osa opiskelijoista mainitsee ympäristöongelmia vain yhdeltä tai kahdelta kestävän kehityksen osa-alueelta ja alle viidennes opiskelijoista koki itse voivansa vaikuttaa ympäristöongelmien ratkaisemiseen. Jotta aineenopettajakoulutusta ja opiskelijoiden kestävän kehityksen osaamista voitaisiin kehittää, tarvitaan lisää tutkimuksia opiskelijoiden ympäristöongelmiin liittyvistä tiedoista ja kestävän kehityksen osaamiseen vaikuttavista tekijöistä.
Climate change accelerated by human influence is one of the most substantial factors that are influencing ecosystems globally. This change is affecting the Arctic region particularly strongly where the warming is two to three times more rapid compared to the rest of the world. This warming is expected to substantially affect spring folivores that are adapted to consume young leaves at the beginning of the growing season. In this thesis, I study the autumnal moth (Epirrita autumnata Borkhausen) whose early larval instars are sensitive to diet quality. I investigate how the advanced phenology of the host plant affects the autumnal moth larvae during the growing season. I will take into consideration the entire larval stage and pupal stage. Because the neonate larvae are particularly sensitive to diet quality, and they are known to fare poorly on mature leaves, I presume that larvae fed with leaves whose phenology is experimentally advanced will have higher mortality rates, they have lower pupal masses that estimate fecundity, or they will develop slower. In order to test the effects of host plant phenology on the growth and development of the autumnal moth, I reared newly hatched larvae under laboratory conditions. During the experiment, I fed them with leaves from silver birches (Betula pendula Roth) that had either developed in synchrony with the larvae or with leaves whose phenology I experimentally advanced by exposing the saplings to 3 °C higher temperatures compared to the control birch saplings. Despite of the different diet, I did not observe any differences in mortality rates, pupal masses or pupating dates between the two groups. Furthermore, the broods the larvae originated from did not have effects on any of the response variables I measured. These findings are contrary to my hypotheses. They indicate that if the larvae hatch at a time when young leaves are available to them, the advanced phenology of the host plants later during the growing season does not eventuate in deleterious effects on the fitness of the moths.
Tutkielman aiheena on, mitä suvun Syzeuctus ahmaspistiäislajeja (Ichneumonidae, Hymenoptera) Perun Amazoniasta kerätystä aiheistosta löytyi, onko osa niistä tieteelle uusia sekä milloin nämä lajit ovat aktiivisimmillaan. Aineistosta löytyi 16 lajia, joista 6 vaikuttaa tieteelle entuudestaan tuntemattomalta. Syzeuctus-pistiäiset osoittautuivat aktiivisimmiksi sadekauden jälkeen, mutta yhteys ei ole ehdoton. Lajirunsautta tarkastelemalla on tarkoitus vahvistaa loispistiäisten lajirunsauden maantieteellisestä jakautumisesta vallitsevaa käsitystä. Tutkimusmenetelminä aineiston keruussa ovat Malaise-pyydykset, joihin metsässä lentävät ahmaspistiäiset törmäävät ja päätyvät sitten näytteiksi. Näytteet on kerätty Allpahuayo-Mishanan kansallispuistosta koillis-Perusta 1990-luvun lopussa ja 2000-luvun kahden ensimmäisen vuosikymmenen aikana sekä ja Los Amigosin suojelukonsessiosta kaakkois-Perusta vuonna 2008.
Introductions of novel predators have caused dramatic declines and extinctions of native prey species worldwide. This also concerns the littoral community of the northern Baltic Sea, where the functionally novel predatory mud crab Rhithropanopeus harrisii has caused a rapid reduction in the abundance and diversity of the native key herbivores. Predator invasion success may be attributed to prey naivete, or the absence of predator recognition and appropriate anti-predator behaviour of native prey due to the lack of coevolution. There is a knowledge gap regarding the combined effect of invasive and native predators on prey. If the combined mortality effect is synergistic, it could lead to drastic declines in native prey populations. In this thesis, I have examined the effects of separate and combined predation by the invasive mud crab and the native perch Perca fluviatilis on the mortality of the marine herbivorous isopod Idotea balthica. I also observed the anti-predator behaviour of the isopod to evaluate its naivete. For this experiment, I collected all the animals from the Archipelago Sea. I conducted a predation experiment in the laboratory and compared mortality rates of the isopods preyed on by mud crabs only, perch only, and both the predator species together. Based on a survival analysis, both the separate and combined predation by the two predators caused a significant mortality on the isopods. However, the two predators together consumed less isopods than was expected based on how much they consumed separately. This suggests that there was an antagonistic interaction between the predators, which led to a reduction in their combined effect. As the two predators were never observed to interfere each other directly, the reduced prey mortality is possibly due to a trait-mediated indirect interaction, involving a behavioural modification between the predators and the prey. These results have important community- and ecosystem-level implications. Although the mud crab is an efficient predator that may benefit from the possible naivete of the isopods, when both predators co-occur, they cause lower mortality on the isopods. Thus, the perch and other similar native predators may have a key role in the ecosystem of the northern Baltic Sea, as they may attenuate the adverse impact of the mud crab. To understand the ecological impacts of introduced predators in the native communities, we need more research that considers the multiple trophic levels involved in predator-prey dynamics and the key role of prey naivete in predator introductions.