Effects of algal turbidity on foraging and antipredator behaviour of the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus)

The aim of this thesis was to examine how aquatic organisms, such as fish, behave in an altered environmental condition. Many species of fish use vision as their primary tool to gain information about their surrounding environment. The visual conditions of aquatic habitats are often altered as a result of anthropogenic disturbance, such as eutrophication that initiates algal turbidity. In general, turbidity reduces the visibility and can be hypothesized to have an influence on the behaviour of fish. I used the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus) as a model species and conducted four studies in the laboratory to test how algal turbidity affects its behaviour. In this thesis, two major behavioural aspects are discussed. The first is antipredator behaviour. In study I, the combined effects of turbidity and shoot density on habitat choice (shelter vs open) behaviour was tested on a group of sticklebacks (20 fish) in the presence and absence of piscivorous perch (Perca fluviatilis). In study II, I examined the behavioural responses of feeding sticklebacks when they were exposed to the sudden appearance of an avian predator (the silhouette of a common tern, Sterna hirundo). The study was done in turbid and clear water using three different groups sizes (1, 3 and 6 fish). The second aspect is foraging behaviour. Study III & IV focused on the effects of algal turbidity on the foraging performance of sticklebacks. In study III, I conducted two separate experiments to examine the effects of turbidity on prey consumption and prey choice of sticklebacks. In this experiment turbidity levels and the proportion of large and small prey (Daphnia spp.) were manipulated. In study IV, I studied whether a group of six sticklebacks can distribute themselves according to food input at two feeding stations in a way that provided each fish with the same amount of food in clear and turbid water. I also observed whether the fish can follow changes in resource distribution between the foraging patches. My results indicate an overall influence of algal turbidity on the antipredator and foraging behaviour of sticklebacks. In the presence of a potential predator, the use of the sheltered habitat was more pronounced at higher turbidity. Besides this, sticklebacks reduced their activity levels with predator presence at higher turbidity and shoot density levels, suggesting a possible antipredator adaptation to avoid a predator. When exposed to a sudden appearance of an avian predator, sticklebacks showed a weaker antipredator response in turbid water, which suggests that turbidity degrades the risk assessment capabilities of sticklebacks. I found an effect of group size but not turbidity in the proportion of sticklebacks that fled to the shelter area, which indicates that sticklebacks are able to communicate among group members at the experimental turbidity levels. I found an overall negative effect of turbidity on food intake. Both turbidity and changes in the proportion of prey sizes played a significant role in a stickleback’s prey selection. At lower turbidity levels (clear <1 and 5 NTU) sticklebacks showed preferences for large prey, whereas in more turbid conditions and when the proportion of large to small prey increased sticklebacks became increasingly random in their prey selection. Finally, my results showed that groups of sticklebacks disperse themselves between feeding stations according to the reward ratios following the predictions of the ideal free distribution theory. However, they took a significantly longer time to reach the equilibrium distribution in turbid water than in clear water. In addition, they showed a slower response to changes in resource distribution in a turbid environment. These findings suggest that turbidity interferes with the information transfer among group foragers. It is important to understand that aquatic animals are often exposed to a degraded environment. The findings of this thesis suggest that algal turbidity negatively affects their behavioural performance. The results also shed light on the underlying behavioural strategies of sticklebacks in turbid conditions that might help them adapt to an altered environmental situation and increase their survival. In conclusion, I hold that although algal turbidity has detrimental effects on the antipredator and foraging behaviour of sticklebacks, their behavioural adjustment might help them adapt to a changing environment.

Gender-toiminta osana sotilaallista kriisinhallintaa : rekrytointi, koulutus ja operatiivinen toiminta

Kansainväliset sotilaalliset kriisinhallintaoperaatiot ovat muuttuneet yhä vaativammiksi, ja kriisinhallinnan tehtäväkenttä on laajentunut ja monipuolistunut. Operaatioalueella olevilta kriisinhallintahenkilöiltä odotetaan yhä enemmän kykyä yhteistyöhön kaikkien toimijoiden kanssa yhteiskunnan vakauden ja turvallisuuden palauttamiseksi ja säilyttämiseksi. Yhdistyneiden kansakuntien päätöslauselman 1325 ”Naiset, rauha ja turvallisuus” täytäntöönpanolla halutaankin hyödyttää koko yhteiskunnan vakautta ja kehitystä. Suomen kansallisen toimintaohjelman ja Pääesikunnan normin mukaan Suomi tukee naisten kouluttautumista kohti vaativimpia tehtäviä ja esittää naisia kansainvälisiin johtotehtäviin. Suomi varmistaa, että kaikilla kriisinhallintatehtäviin lähtevillä on ihmisoikeus- ja tasa-arvokysymysten asiantuntemus sekä kyky tehdä yhteistyötä sisällyttämällä YK:n päätöslauselma 1325, kansainvälinen oikeus, kansainvälinen humanitaarinen oikeus sekä ihmisoikeusvelvoitteet kaikkeen kriisinhallintakoulutukseen. Suomi sisällyttää gender-näkökulman osak-si kriisinhallintajoukkojen operatiivista toimintaa huomioimalla gender-näkökulman operaatioiden suunnittelussa, toimeenpanossa ja raportoinnissa YK:n päätöslauselman 1325 ja operaatiokohtaisten määräysten mukaisesti. Tutkielman tarkoituksena oli tutkia puolustusvoimien virassa olevien naisupseerien motiiveja hakeutua kriisinhallintatehtäviin, naisten osallistumisen vaikutuksia kriisinhallintaoperaatioihin sekä gender-näkökulman huomioimista koulutuksessa ja kriisinhallintajoukon operatiivisessa toiminnassa. Tutkimusongelmana oli vähäinen aiempi tiedon määrä Suomen kansallisessa toimintaohjelmassa ja Pääesikunnassa määritetyn gender-toiminnan toteutumisesta. Päätutkimuskysymyksen avulla pyrittiinkin selvittämään, miten gender-toiminta on toteutu-nut sotilaallisen kriisinhallinnan rekrytoinnissa, koulutuksessa ja operatiivisessa toiminnassa. Tutkimusstrategiana sovellettiin monimenetelmäistä tiedonkeruutapaa määrällisen ja laadullisen aineiston saamiseksi. Tutkimusmenetelminä käytettiin survey-tutkimusta ja sisällönanalyysiä, joiden avulla pyrittiin kuvaamaan naisupseerien, operaatioista kotiutuneiden rauhanturvaajien sekä Afganistanin kriisinhallintaoperaatiossa (ISAF) palvelleiden SKJA:n komentajien ja naisupseerien käsityksiä, mielipiteitä ja asenteita tutkittavasta aiheesta. Tutkielman empiirinen osuus perustuu naisupseereille suunnattuun kyselyyn sekä SKJA:n komentajien ja naisupseerien sähköpostihaastatteluun. Tutkielmassa hyödynnettiin lisäksi Porin prikaatin kotiutuneille rauhanturvaajille teettämän tasa-arvokyselyn tuloksia. Tutkielman tuloksena ilmeni, että naisrauhanturvaajien kriisinhallintatehtäviin osallistumisen vaikutuksista merkittävimpiä olivat yhteyden saaminen paikalliseen naisväestöön. Myös miesten ja naisten työskentely yhdessä samoissa tehtävissä nähtiin tärkeänä esimerkkinä sukupuolten tasa-arvosta. Sukupuolen liiallinen korostaminen nähtiin haitalliseksi, ja tehtävän vaatimukset tuleekin asettaa tehtävässä tarvittavien ominaisuuksien, tietojen ja taitojen mukaisesti. Positiivisten vaikutusten saavuttamiseksi naisten määrän kriisinhallintatehtävissä tulisi kasvaa nykyisestä, mutta sen ei tule olla itseisarvo. Merkittävimmät naisupseerien kriisinhallintatehtäviin hakeutumattomuuden syyt olivat perheen perustamiseen liittyvät sosiaaliset syyt. Kriisinhallintatehtäviin hakeutumisen motivaatiota kasvattavista tekijöistä tärkeimpiä olivat ammattitaidon ja itsensä kehittäminen. Gender-koulutuksen osalta ilmeni, että Suomessa annetaan gender-peruskoulutus mutta operaatioalueella ei täydennyskoulutusta annettu. Gender-näkökulman huomioon ottaminen kriisinhallintajoukon operatiivisessa suunnittelussa, toimeenpanossa ja raportoinnissa ei myöskään tulosten perusteella toteutunut. Tutkielman johtopäätöksenä todetaan, että naisupseerit ovat pääosin halukkaita palvelemaan kriisinhallintatehtävissä, vaikka osallistuminen onkin henkilömäärältään vähäistä. Naisten mahdollisuuteen hakeutua kriisinhallintatehtäviin voidaan vaikuttaa laatimalla urasuunnitelma varhaisemmassa vaiheessa ja lisäämällä naisupseereille kohdennettua tietoa kriisinhallintatehtävistä. Kriisinhallintatehtäviin halukkaita naisia on enemmän kuin näyttäisi olevan mahdollista irrottaa kotimaan tehtävistä. Gender-koulutuksen todettiin olevan liian yleisellä tasolla eikä sitä kyetty konkreettisesti huomioimaan ja soveltamaan joukon operatiivisessa toiminnassa. Koulutuksen pääpainon tulisikin olla operatiivisessa vaikuttavuudessa osana kaikkea koulutusta. Gender-näkökulma tulisi saada integroitua osaksi kaikkea kriisinhallintajoukon toimintaa operaation vaikuttavuuden ja tavoitteiden täyttymisen näkökulmaa. Operaation tavoitteita asetettaessa tulisi muistaa, että kriisinhallintaoperaatioilla pyritään kokonaisvaltaisesti turvallisuusympäristön parantamiseen ja normaaliyhteiskunnan toimintojen ja palvelujen palauttamiseen. Gender-toiminnan kehittämisessä tärkeää onkin ymmärtää sen vaikutus ja kytkeminen nimenomaan paikallisväestön eri ihmisryhmien huomioimiseen ja tasavertaisuuteen ihmisoikeuksien näkökulmasta. Tutkielman tulosten mukaan kehityskohteita gender-toiminnan parantamiseksi on olemassa, ja mikäli kriisinhallintaoperaatioiden vaikuttavuutta halutaan tehostaa, näyttäisi siihen myös olevan keinoja.

Sedentary behaviour and health with special reference to obesity and fatty liver in early midlife. The Cardiovascular risk in Young Finns Study

Background: Physical inactivity and positive energy balance pose a risk to health. They increase the risk of obesity and associated non-communicable diseases. Recently, also sedentary behaviour has been associated with obesity and non-communicable diseases. Nevertheless, it has been unclear which type of sedentary behaviour is the most harmful. It is also unknown whether the relationship of sedentary behaviour with obesity is truly independent of other factors, for example physical activity and diet. Longitudinal data are limited, and the direction of causality and the mechanism of action are still unknown. Aims: The aim of this study was 1) to identify the type of sedentary behaviour having the strongest association with obesity, 2) to explore the causal relationship of sedentary behaviour and weight increase, and 3) to additionally, investigate the relationship of sedentary behaviour with fatty liver. These were studied in cross-sectional and/or longitudinal settings using data from the Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Special emphasis was put on the evaluation of a wide range of other lifestyle factors and risks for obesity and fatty liver. Subjects: 2,060 subjects (aged 33-50 years in 2011, of which 55 % were female) from the Cardiovascular Risk in Young Finns Study participating in follow-ups in 2001, 2007, and 2011. Measures: Self-reported time spent in various types of sedentary behaviour (I), or TV viewing time (I-III). Measured body weight, height and waist circumference (I-III), and genetic variants for high BMI (I). Fasting plasma concentrations of gamma-glutamyltransferase enzyme and triglyceride, calculated Fatty Liver Index (based on gamma-glutamyltransferase and triglyceride concentration, BMI and waist circumference), and the amount of intrahepatic fat measured with ultrasound (III). Self-reported leisure-time physical activity and active commuting, occupational physical activity, energy intake, diet, alcohol consumption, smoking, socioeconomic status, and sleep duration as possible confounders were considered (I-III). Results: TV viewing is the sedentary behaviour type that has the strongest association with obesity. Sedentary behaviour (TV viewing) precedes weight increase, and not the other way around. Sedentary behaviour (TV viewing) is associated with increased risk of fatty liver. Conclusions: Sedentary behaviour (especially high TV viewing time) is associated with increased risks of obesity and fatty liver. Intervention studies are needed to assess whether reduction of TV time would prevent obesity and fatty liver.