Reproduction and population structure in European aspen

The European aspen (Populus tremula) is a keystone species for biodiversity in boreal forests. However, the future of aspen may be threatened, because large aspens have mostly been removed from managed forests, whereas regeneration and the long-term persistence of mature trees are subjects of concern in protected areas. Aspen is a pioneer tree, and it can reproduce both sexually by seed and asexually by root suckers. Through asexual reproduction aspen forms clones, groups of genetically identical trees (ramets). In my thesis, I have studied the structure of aspen populations in terms of number, size, clonal and demographic properties. Additionally, I have investigated the emergence and survival of seedlings as well as the seed quantity and quality in crosses between the European and hybrid aspen. To study the regeneration and population structure, mature aspens were recorded in old-growth and managed forests in eastern Finland based on a large-scale inventory (11 400 ha). In addition, small aspen trees were surveyed on sample plots. Clonal structure was investigated both by morphological characters and by DNA-based markers (microsatellites). Seedling emergence and survival was studied with two sowing experiments. With crosses between European and hybrid aspens we wanted to study whether elevated temperatures due to climate change would benefit the different crosses of European and hybrid aspen unequally and thus affect the gene flow between the two species. The average volumes of mature aspen were 5.3 m3/ha in continuous old-growth, and 0.8 m3/ha in managed forests. Results indicate also that large aspen trees in managed forests are a legacy of the past less intensively managed forest landscapes. Long-term persistence of aspen in protected areas can only be secured by restoration measures creating sufficiently large gaps for regeneration. More emphasis should be given to sparing aspens in thinnings and to retaining of mature aspens in regeneration cutting in managed forests. Aspen was found to be spatially aggregated in the landscape. This could be explained by site type, disturbance history and / or limitations in seed dispersal. Clonal structure does not explain the spatial aggregation, since average size of the clones was only 2.3 ramets, and most clones (70 %) consisted of just one ramet. The small size of the clones suggests that most of them are relatively young. Therefore, sexual reproduction may be more common than has previously been thought. Seedling emergence was most successful in mineral soil especially, when the site had been burned. Only few seedlings occurred on humus. Survival of the seedlings was low, and strongly dependent on moisture, but also on seedbed conditions. The seeds were found to maintain their germinability longer than has earlier been thought to be possible. Interspecific crosses produced more seeds with higher quality than intraspecific crosses. When temperature was elevated, germination of hybrid aspen seeds increased more than seeds from P. tremula x P. tremula crosses. These results suggest that hybrid aspen may have a significant genetic impact on the European aspen, and this effect may become strengthened by climate warming.

CNS injury, γ1 laminin, and its KDI peptide

Nisäkkäillä keskushermoston uudistuminen on rajallista. Keskushermostovamman jälkeen aktivoituu monien paranemista edistävien tekijöiden lisäksi myös estäviä tekijöitä. Monella molekyylillä, kuten laminiinilla, on keskushermoston paranemista tehostava vaikutus. Laminiinit ovat myös kehon tyvikalvojen oleellisia rakennuskomponentteja. Keskushermoston laminiinit ovat tärkeitä sikiökehityksen aikana, esimerkiksi hermosäikeiden ohjauksessa. Myöhemmin ne osallistuvat veriaivoesteen ylläpitoon sekä vammojen jälkeiseen kudosreaktioon. Väitöskirjatutkimuksessani olen selvittänyt lamiiniinien, erityisesti γ1 laminiinin ja sen KDI peptidin, ekspressiota keskushermoston vammatilanteissa. Kokeellisessa soluviljelmäasetelmassa, joka simuloi vammautunutta keskushermostoympäristöä, osoitimme että KDI peptidi voimistaa sekä hermosolujen selviytymistä että hermosäikeiden kasvua. Kainihappo on glutamaattianalogi, ja glutamaattitoksisuudella uskotaan olevan tärkeä merkitys keskushermoston eri vamma- ja sairaustilanteissa tapahtuvassa hermosolukuolemassa. Toisessa väitöskirjani osatyössä osoitimme eläinmallissa KDI peptidin suojaavan rotan aivojen hippokampuksen hermosoluja kainihapon aiheuttamalta solutuholta. Elektrofysiologisilla mittauksilla osoitimme kolmannessa osatyössäni, että KDI peptidi estää glutamaattireseptorivirtoja ja suojaa siten glutamaattitoksisuudelta. Aivoveritulpan aiheuttama aivovaurio on yleinen syy aivohalvaukseen. Viimeisessä osatyössäni tutkimme eläinmallissa laminiinien ekspressiota iskemian vaurioittamassa aivokudoksessa. Laminiiniekspression todettiin voimistuvan vaurion jälkeen sekä tyvikalvo- että soluväliainerakenteissa. Vaurion ympärillä havaittiin astrosyyttejä, jotka jo melko aikaisessa vaiheessa vamman jälkeen ekspressoivat γ1 laminiinia ja KDI peptidiä. Tästä voidaan päätellä laminiinien osallistuvan aivoiskeemisen vaurion patofysiologiaan. Yleisesti väitöskirjatyöni kartoitti laminiinien ekspressiota sekä terveessä että vammautuneessa keskushermostossa. Väitöskirjatyöni tukee hypoteesia, jonka mukaan KDI peptidi suojaa keskushermostoa vaurioilta.

Integraatiota ja ekososiaalista sivistystä, Oppimiskokonaisuuden tuottamisen prosessi

Perusopetuksen opetussuunnitelman perusteet 2014 eli POPS 2014 astuu voimaan vaiheittain vuodesta 2016 alkaen ja se tuo mukanaan muutoksia perusopetukseen. Suurimpia uudistuksia ovat opetuksen eheyttäminen eli integroivan opetuksen sisällyttäminen kaikille yläkoulun luokka-asteille, ekososiaalisen sivistyksen lisääminen opetukseen ja työtapojen monipuolistuminen. Opetussuunnitelmien uudistuminen luo tarpeen uudenlaisille oppimateriaaleille, jotka toteuttavat POPS 2014 tavoitteita. Tässä tutkimuksessa tarkastellaan ekososiaalista sivistystä toteuttavan, integroivan oppimiskokonaisuuden tuottamisen prosessia. Ensin tarkastellaan saastuttamiseen liittyvän, oppiaineita integroivan kurssityön laadintaa aineenopettajaopiskelijoista koostuvassa monitieteisessä pienryhmässä. Sen aikana kerättiin osallistuva havainnointiaineisto ja strukturoitu haastatteluaineisto (2 kpl). Tämän jälkeen tarkastellaan kurssityönä toteutetun oppimiskokonaisuuden pilotointia. Pilotointi toteutettiin Piispanlähteen yhtenäiskoulussa ja siihen osallistui neljä opettajaa ja 76 oppilasta neljältä eri 7. luokalta. Pilotoinnin aikana havainnoitiin oppimiskokonaisuuden käyttöä, lisäksi pilotointiin osallistuneet opettajat haastateltiin (puolistrukturoitu yhteishaastattelu) ja oppilaille teetettiin sähköinen kysely (51 kpl). Kvalitatiivinen aineisto analysoitiin sisällönanalyysillä ja kvantitatiivisesta aineistosta laskettiin tilastollisia tunnuslukuja. Tulosten perusteella monitieteinen pienryhmätyöskentely on toimiva menetelmä tuottaa monitieteistä, oppiaineita integroivaa oppimateriaalia. Opettajien mukaan oppimiskokonaisuus oli onnistunut ja se toteuttaa erityisen hyvin POPS 2014 asettamia tavoitteita opetuksen integraation, ekososiaalisen sivistyksen ja monipuolisten työtapojen osalta. Sekä pienryhmäläiset että opettajat kokivat oppineensa uutta niin oppiaineista kuin yhteistyöstä. Pilotointiin osallistuneet oppilaat pitivät oppimiskokonaisuudesta, erityisesti sen toiminnallisista työtavoista. Saastuttaminen -kurssityö muokattiin pilotoinnin pohjalta valmiiksi Huolehdi ympäristöstäsi -oppimiskokonaisuudeksi, joka on julkaistu PEDA.net. -sivustolla kaikkien vapaaseen käyttöön. Tulosten mukaan tämä oppimiskokonaisuus toteuttaa POPS 2014 asettamia tavoitteita oppiaineiden integroinnin, ekososiaalisen sivistyksen ja monipuolisten työtapojen osalta.

The role of knowledge management and renewal in building innovation performance

Tämän työn tavoitteena oli selvittää tietojohtamisen eri käytäntöjen vaikutusta oppimiseen, uudistumiseen sekä yrityksen innovaatiokyvykkyyteen. Työssä on keskitytty erityisesti sellaisiin tietojohtamisen käytäntöihin, jotka edistävät oppimista ja uusiutumista yrityksissä. Työssä on käytetty tilastollisia menetelmiä, muun muassa faktorianalyysia, korrelaatioanalyysia sekä regressiota, analysoitaessa 259 suomalaisesta yrityksestä kerättyä kyselydataa niiden tietojohtamisen käytöntöihin ja aineettomaan pääomaan liittyen. Analyysi osoittaa, että useat tietojohtamisen käytännöt vaikuttavat positiivisesti yrityksen uudistumiseen ja sitä kautta innovaatiokyvykkyyteen. Henkilöstön kouluttaminen sekä parhaiden käytäntöjen kerääminen ja soveltaminen yrityksessä ovat positiivisesti yhteydessä innovaatiokyvykkyyteen. Henkilöstön kouluttamisella on merkittävin suora vaikutus innovaatiokyvykkyyteen ja tässä työssä on esitetty, että koulutuksen tarjoamisen suurin vaikutus on oppimismyönteisen kulttuurin kehittyminen yrityksiin sen sijaan, että koulutuksella pyrittäisiin vain parantamaan tehtäväkenttään liittyviä taitoja ja tietoja. Henkilöstön kouluttaminen, parhaat käytännöt sekä sosialisaatiossa tapahtuva tiedon vaihto ja suhteiden solmiminen vaikuttavat positiivisesti uudistumispääomaan. Työn tulosten perusteella uudistumispääomalla on merkittävä rooli innovaatioiden syntymisessä yrityksissä. Uudistumispääoma medioi koulutuksen, parhaiden käytäntöjen ja mahdollisesti myös sosialisaation vaikutusta innovaatiokyvykkyyteen ja on näin merkittävä osa innovaatioiden syntyä yrityksissä. Innovaatiokyvykkyyden osatekijöiden ymmärtäminen voi auttaa johtajia ja esimiehiä keskittämään huomionsa tiettyihin tietojohtamisen käytäntöihin edistääkseen innovaatioiden syntymistä yrityksessä sen sijaan, että he pyrkisivät vain vaikuttamaan innovaatioprosessiin.