Evolutionary Ecology of Mountain Birch in Subarctic Stress Gradients: Interplay of Biotic and Abiotic Factors in Plant-Plant Interactions and Evolutionary Processes

In nature, variation for example in herbivory, wind exposure, moisture and pollution impact often creates variation in physiological stress and plant productivity. This variation is seldom clear-cut, but rather results in clines of decreasing growth and productivity towards the high-stress end. These clines of unidirectionally changing stress are generally known as ‘stress gradients’. Through its effect on plant performance, stress has the capacity to fundamentally alter the ecological relationships between individuals, and through variation in survival and reproduction it also causes evolutionary change, i.e. local adaptations to stress and eventually speciation. In certain conditions local adaptations to environmental stress have been documented in a matter of just a few generations. In plant-plant interactions, intensities of both negative interactions (competition) and positive ones (facilitation) are expected to vary along stress gradients. The stress-gradient hypothesis (SGH) suggests that net facilitation will be strongest in conditions of high biotic and abiotic stress, while a more recent ‘humpback’ model predicts strongest net facilitation at intermediate levels of stress. Plant interactions on stress gradients, however, are affected by a multitude of confounding factors, making studies of facilitation-related theories challenging. Among these factors are plant ontogeny, spatial scale, and local adaptation to stress. The last of these has very rarely been included in facilitation studies, despite the potential co-occurrence of local adaptations and changes in net facilitation in stress gradients. Current theory would predict both competitive effects and facilitative responses to be weakest in populations locally adapted to withstand high abiotic stress. This thesis is based on six experiments, conducted both in greenhouses and in the field in Russia, Norway and Finland, with mountain birch (Betula pubescens subsp. czerepanovii) as the model species. The aims were to study potential local adaptations in multiple stress gradients (both natural and anthropogenic), changes in plant-plant interactions under conditions of varying stress (as predicted by SGH), potential mechanisms behind intraspecific facilitation, and factors confounding plant-plant facilitation, such as spatiotemporal, ontogenetic, and genetic differences. I found rapid evolutionary adaptations (occurring within a time-span of 60 to 70 years) towards heavy-metal resistance around two copper-nickel smelters, a phenomenon that has resulted in a trade-off of decreased performance in pristine conditions. Heavy-metal-adapted individuals had lowered nickel uptake, indicating a possible mechanism behind the detected resistance. Seedlings adapted to heavy-metal toxicity were not co-resistant to others forms of abiotic stress, but showed co-resistance to biotic stress by being consumed to a lesser extent by insect herbivores. Conversely, populations from conditions of high natural stress (wind, drought etc.) showed no local adaptations, despite much longer evolutionary time scales. Due to decreasing emissions, I was unable to test SGH in the pollution gradients. In natural stress gradients, however, plant performance was in accordance with SGH, with the strongest host-seedling facilitation found at the high-stress sites in two different stress gradients. Factors confounding this pattern included (1) plant size / ontogenetic status, with seedling-seedling interactions being competition dominated and host-seedling interactions potentially switching towards competition with seedling growth, and (2) spatial distance, with competition dominating at very short planting distances, and facilitation being strongest at a distance of circa ¼ benefactor height. I found no evidence for changes in facilitation with respect to the evolutionary histories of plant populations. Despite the support for SGH, it may be that the ‘humpback’ model is more relevant when the main stressor is resource-related, while what I studied were the effects of ‘non-resource’ stressors (i.e. heavy-metal pollution and wind). The results have potential practical applications: the utilisation of locally adapted seedlings and plant facilitation may increase the success of future restoration efforts in industrial barrens as well as in other wind-exposed sites. The findings also have implications with regard to the effects of global change in subarctic environments: the documented potential by mountain birch for rapid evolutionary change, together with the general lack of evolutionary ‘dead ends’, due to not (over)specialising to current natural conditions, increase the chances of this crucial forest-forming tree persisting even under the anticipated climate change.

Käsityön opetuksen suunnittelun ja toteutuksen alkuperää etsimässä. Tutkimus käsityön teknisen työn sisältöjen opetuksen suunnittelua ja toteutusta ohjaavista tekijöistä peruskoulun yläluokilla

Tutkimuksen teoreettinen tarkoitus on kuvailla yleisesti opetussuunnitelmaa opetuksen suunnittelua ja toteutusta toimeenpanevana työvälineenä. Lisäksi tutkimuksen teoreettinen tarkoitus on kuvailla suomalaista opetussuunnitelmaa historiallisen tarkastelun avulla ja käsityön teknisen työn kaltaisen oppiaineen opetussuunnitelmallista kehitystä. Tutkimuksen empiirinen tarkoitus on löytää käsityön teknisen työn sisältöjen opetuksen suunnittelua ja toteutusta ohjaavat tekijät sekä kuvailla käsityön opetussuunnitelmaa teknisen työn sisältöjen opettajan työvälineenä. Tutkimus kohdistui Suomessa toimiviin peruskoulun yläluokkien (7-9 lk.) käsityön teknisen työn sisältöjen opettajiin. Perusjoukkoon kuului 770 käsityön teknisen työn sisältöjen opettajaa. Perusjoukosta muodostettiin klusteriotannalla koko valtakuntaa edustava ja maantieteelliseen väkilukuun suhteutettu otos, johon valittiin 100 käsityön teknisen työn sisältöjen opettajaa. Tutkimusaineistoon saatiin vastaukset sadalta käsityön teknisen työn sisältöjen opettajalta. Tutkimuksen teoriaosa perustuu opetussuunnitelmaan liittyvien tekijöiden, kuten kirjoitetun opetussuunnitelman, oppimiskäsityksen ja opetuksen suunnitteluprosessin teoreettiseen kuvaukseen. Tutkimuksen empiirinen osa edustaa määrällistä eli kvantitatiivista tutkimusotetta, jossa mittaus suoritettiin yhden kerran tutkimukseen valituille henkilöille. Tutkimuksessa käytetty kyselylomake eli mittari sisälsi 100 Likert -asteikollista väittämää, jotka oli ankkuroitu viisiportaisesti välille ”täysin eri mieltä” – ”täysin samaa mieltä”. Tutkimustulosten perusteella käsityön opetussuunnitelman ohjausvaikutus on vähäinen eikä käsityön teknisen työn sisältöjen opettaja ole sitoutunut käyttämään käsityön opetussuunnitelmaa. Käsityön teknisen työn sisältöjen opetuksen suunnittelua ja toteutusta ohjaa oppimisympäristö- ja oppilaskeskeinen Curriculum -ajattelu, jossa opetussuunnitelma toimii vapaana ja löyhänä ohjeena toteutettavaa opetusta varten. Tähän perustuen käsityön teknisen työn sisältöjen opettaja toteuttaa opetustaan voimakkaasti omatoimiseen oppimiseen perustuvien oppilaslähtöisten työtapojen suunnassa. Tulevaisuudessa käsityön teknisen työn sisältöjen opettajien täydennyskoulutukseen pitäisi kiinnittää enemmän huomiota, koska sillä on yhteyttä siihen, missä määrin he käyttävät käsityön opetussuunnitelmaa oman opetuksen suunnittelu- ja toteutusprosessissa.

Veritas religionis evangelicae ex scriptis gentilium adserta

Invocatio: I.N.J.C.

Interactions between Polyunsaturated Fatty Acids and Probiotics

The prevalence of inflammatory based diseases has increased in industrialized countries over the last decades. For allergic diseases, two primary hypotheses have been proposed to explain this phenomenon, namely the hygiene and dietary evolution based hypothesis. Particularly, the reduced early exposure to microbes and an increase in the amount of polyunsaturated fatty acids (especially n-6 PUFA) in the diet have been discussed. Often, these two factors have been studied independently, even though both factors have been shown to possess potential health benefits and their mode of action to share similar mechanisms. The hypothesis of the present study was that demonstrate that PUFA and probiotics are not separate entities as such but do interact with each other. In the present study, we investigated whether maternal diet and atopic status influence the PUFA composition of breast milk and serum fatty acids of infants, and whether the fatty acid absorption and utilization of infant formula fatty acids is affected by supplementation of infant formula with probiotic bacteria (Lactobacillus GG and Bifidobacterium lactis Bb-12). Moreover, we investigated the mechanisms by which different PUFA influence the physicochemical and functional properties of probiotics as well as functionality of epithelial cells in vitro. We demonstrated a carry-over effect of dietary fatty acids from maternal diet via breast milk into infants’ serum lipid fatty acids. Our data confirmed the previously shown allergy –related PUFA level imbalances, though it did not fully support the impaired desaturation and elongation capacity hypothesis. We also showed that PUFA incorporation into phospholipids of infants was influenced by probiotics in infant formula in a strain dependent manner. Especially,Bifidobacterium lactis Bb-12 in infant formula promoted the utilization of n-3 PUFA. Mechanistically, we demonstrated that probiotics (Lactobacillus GG, Lactobacillus casei Shirota and Lactobacillus bulgaricus) did incorporate and interconvert exogenous free PUFA in the growth medium into bacterial fatty acids strain and PUFA dependently. In general, high concentrations of free PUFA inhibited the growth and mucus adhesion of probiotics, whereas low concentrations of specific long chain PUFA were found to promote the growth and mucus adhesion of Lactobacillus casei Shirota. These effects were paralleled with only minor alterations in hydrophobicity and electron donor – electron acceptor properties of lactobacilli. Furthermore, free PUFA were also demonstrated to alter the adhesion capacity of the intestinal epithelial cells; n-6 PUFA tended to inhibit the Caco-2 adhesion of probiotics, whereas n-3 PUFA had either no or minor effects or even promote the bacterial adhesion (especially Lactobacillus casei Shirota) to PUFA treated Caco-2 cells. The results of this study demonstrate the close and bilateral interactions between dietary PUFA and probiotics. Probiotics were shown to influence the absorption and utilization of dietary PUFA, whereas PUFA were shown to alter the functional properties of both probiotics and mucosal epithelia. These findings suggest that a more thorough understanding of interactions between PUFA and intestinal microbiota is a prerequisite, when the beneficial effects of new functional foods containing probiotics are designed and planned for human intervention studies.

In pursuit of an intercultural dimension in EFL-teaching : exploring cognitions among Finland-Swedish comprehensive school teachers

This thesis is about the educational purpose of foreign language teaching (FLT) in an increasingly internationalised world.The past 20-30 years have witnessed a fundamental rethinking of the aims of FLT, entailing a shift in emphasis from linguistic competence over communicative competence to intercultural competence. The growing emphasis on cultural issues, called for by research and international curricular documents, places new demandson language teachers. The overall aim of this study is to deepen the knowledge about the attitudes of teachers at the upper level of the Finland-Swedish comprehensive school towards the treatment of culture in English foreign language (EFL) teaching. The questions in focus are: 1) How do teachers interpret the concept"culture" in EFL-teaching?, 2) How do they specify the cultural objectives of their teaching? and 3) What do they do to attain these objectives? The thesis strives to reveal whether or not language teaching today can be describedas intercultural, in the sense that culture is taught with the aim of promotingintercultural understanding, tolerance and empathy. This abductive and largely exploratory study is placed within a constructivist and sociocultural framework,and is inspired by both phenomenography and hermeneutics. It takes its starting-point in language didactics, and can also be regarded as a contribution to teacher cognition research. The empirical data consists of verbatim transcribed interviews with 13 Finland-Swedish teachers of English at grades 7-9. The findings are presented according to three orientations and reviewed with reference to the 2004 Finnish National Framework Curriculum. Within the cognitive orientation, "culture" is perceived as factual knowledge, and the teaching of cultureis defined in terms of the transmission of knowledge, especially about Britain and the USA (Pedagogy of Information). Within the action-related orientation, "culture" is seen as skills of a social and socio-linguistic nature, andthe teaching aims at preparing the students for contacts with people from the target language areas (Pedagogy of Preparation). Within the affective orientation, which takes a more holistic approach, "culture" is seen as a bi-directional perspective. Students are encouraged to look at their own familiar culture from another perspective, and learn to empathise with and show respect for otherness in general, not just concerning representatives of English-speaking countries (Pedagogy of Encounter). Very few of the interviewed teachers represent the third approach, which is the one that can be characterised as truly intercultural. The study indicates that many teachers feel unsure about how to teach culture in an appropriate and up-to-date manner. This is attributed to, among other things, lack of teacher insights as well as lack of time and adequate material. The thesis ends with a set of recommendations as to how EFL could be developed ina more intercultural direction.

Osaamisen johtaminen pk-yrityksen kansainvälisen kasvun elinkaarella

Tutkimuksen tavoitteena oli osaamisen johtamisen holistinen tarkastelu pk-yrityksen kansainvälisen kasvun elinkaarella. Osaamisen johtamisen malli sisältää osaamisen, tiedon, eriasteiset ja hierarkisesti eritasoiset liittoumat ja verkostot sekä internetin tarjonnan organisaation oppimisen ohella. Pk-yrityksen syntyminen, kasvu kotimarkkinoilla ja kansainvälinen kasvu voivat perustua kansainvälisyyteen. Holistinen kansainvälistyminen voi alkaa mistä funktiosta tai prosessista tahansa ja ulottua eriasteisena muihin funktioihin ja/tai prosesseihin. Kansainvälistyminen ja kansainvälinen toiminta voi katketa kokonaan tai funktioitain ja alkaa uudelleen. Tutkimuksen holistisella mallilla analysoitiin tapausyritykset hyödyntämällä osa-aluekronologiaa. Tuloksilla tarkennettiin mallia. Tarkennettu malli korostaa kasvu ja/tai kansainvälistymisärsykkeen/impulssin syntyvän sekä kotiettä ulkomaisilta kysyntä- ja/tai tarjontamarkkinoilta sekä yrityksen sisä- että ulkopuolelta tai olevan piilevänä omistajayrittäjässä. Holistisuus korostaa mallin kaikissa osissa ennen alkua (pre-start) vaiheen asemaa, päättymätöntä uudistumisprosessia. Osaamisen johtamisessa korostuu proaktiivisuus. Jokainen uudistamisprosessi edellyttää olevan osaamisen vahvistamista, ja organisaation ulkopuolisen osaamis- ja tietopääoman hyödyntämistä. Osaamisen johtaminen sisältää varsinaisen ja laajennetun organisaation yksilöiden, ryhmien ja yksiköiden visio- ja strategiaperusteisen johtamisen. Tämä edellyttää sitouttamista, motivointia ja omaehtoisuuden sekä organisaation sisäisen ja ulkoisen kulttuurietäisyyden hyödyntämistä. Yksilön fokus osaamisen johtamisen näkökulmasta on tehtävään sitoutuminen ja itsensä toteuttaminen. Fokukset ovat proaktiiviisia vaihdellen funktioiden ja prosessien elinkaarilla dynaamisesti. Tutkimus myötävaikuttaa omistajayrittäjän roolin korostamiseen, kasvu- ja kansainvälistymisimpulssin ja ennen alkua (pre start) vaiheen holistisuuden ymmärtämiseen laaja-alaisesti. Kasvu- ja kansainvälistymisimpulsseja/ärsykkeitä ja niistä seuraavia pre start vaiheita/osa-alueita on pk-yrityksen elinkaarella (1+n) kappaletta; (n: 0- oo). Malli myötävaikuttaa ymmärtämään aineettomia osaamis- ja tieto-optioita sekä korostaa transnationalpiirteitä kansainvälistä kasvua vahvistavina.

Taikoja ja uskomuksia 1800-luvulta

Kirjallisuusarvostelu

Piuha : Pilaantuneiden teollisuusalueiden uudelleenkäyttöönottohanke

Kaupunkien laajentuminen on lisännyt keskeisillä alueilla sijaitsevien pilaantuneiden teollisuusalueiden käyttöönottopaineita. Teollisuusalueiden uudelleenkäytön suunnittelu on usein toteutettu puutteellisin tiedoin, eikä pilaantuneen maan aiheuttamia ympäristöön kohdistuvia ja taloudellisia riskejä ole huomioitu riittävästi. Maanrakennusvaiheessa on todettu odottamattomia pilaantuneen maan kunnostustarpeita, jolloin on jouduttu tekemään nopeita ja kalliita kunnostusratkaisuja. Hämeen ELY-keskus käynnisti syksyllä 2008 PIUHA-hankkeen (PIUHA = pilaantuneiden teollisuusalueiden uudelleenkäyttöhanke). Hankkeen idea syntyi vuonna 2007, kun valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista (214/2007) tuli voimaan. PIUHAssa selvitettiin saadaanko riskinarvion ja kaavoituksen ennakoivalla yhteistyöllä vähennettyä alueelta poiskaivettavien pilaantuneiden maiden määrää ja sitä kautta saavuttaa kustannussäästöjä pilaantuneiden maiden käsittelyssä. PIUHA tehtiin yhteistyössä Lahden, Hämeenlinnan ja Porvoon kaupunkien kanssa. Lisäksi hankkeeseen osallistuivat Tradeka ja Ramboll Finland Oy. Yhteistyökaupungit valitsivat alueet, joille tehtiin mm. maaperän pilaantuneisuustutkimuksia, riskinarviot ja PIMA-rakennettavuusselvitykset. Alueiden suunnittelua kehitettiin maankäytön, ympäristö- ja rakennustekniikan alojen asiantuntijoiden välisenä yhteistyönä. PIUHAn johtopäätöksenä suunniteltiin toimintamalli, jota kuvataan etenemiskaaviolla. Eri tahojen yhteistyö jokaisessa vaiheessa ja alueen kokonaisvaltainen suunnittelu ovat avainasemassa onnistuneeseen, kustannustehokkaaseen ja ympäristön kannalta parhaaseen mahdolliseen lopputulokseen pääsemisessä. Riskinarvioon perustuen maaperään voidaan sallia jätettävän haitta-ainepitoisia maita (PIMA-maita). Maiden tulee olla hallittavissa ja tietojen merkittynä rekisteröinti- ja tiedonhallintajärjestelmään. Rekisteröinti- ja tiedonhallintajärjestelmän on tavoitettava kaikki tahot, jotka tekevät päätöksiä ja suunnitelmia maaperän käytöstä ja kaivusta, kuten rakennustarkastaja, kiinteistörekisteri, energialaitos sekä vesi- ja viemärilaitos. PIMA-maiden valvonta ja seuranta on hallitumpaa ja suunnitelmallisempaa, mikäli haitta-ainepitoiset maat kootaan alueittain yhteen ja hyötykäytetään korvaamaan neitseellisiä maita rakenteena (esim. meluvalli, parkkialue tai maisemamäki). Kunnostustavoitteesta päätettäessä tulee kiinteistönomistajan pohtia pitkäaikaisvaikutukset ja vastuut, kuten maankäytön muutoksen tai kiinteistökaupan vaikutukset.