Browsing by Organization "Helsingfors universitet, bio- och miljövetenskapliga fakulteten, biovetenskapliga institutionen"

Sort by: Order: Results:

Now showing items 1-3 of 3
  • Pakarinen, Suvi (Helsingin yliopisto, 2011)
    The relationship between hosts and parasites is one of the most studied interactions between living organisms, and it is both universal and common in nature. Parasitoids are special type of parasites whose offspring develop attached to or within a single host organism that it ultimately consumes and kills. Hosts are arthropods and most parasitoids belong to the insect order Hymenoptera. For almost two decades metapopulation research on the Glanville fritillary butterfly (Melitaea cinxia) has been conducted in the Åland Islands, Finland. The studies have been concerned with the population dynamics, evolution, genetics, behavior, natural history and life history characteristics of M. cinxia, as well as with species interacting with the butterfly. The parasitoids of M. cinxia have been under long term studies and much has been learned about specific host-parasitoid interactions during the past decade. The research for this Master s thesis was done in the Åland Islands during summer 2010. I conducted a reciprocal transplant style experiment in order to compare the performance of host butterflies (M. cinxia) under attack by different parasitoid wasps (C. melitaearum). I used hosts and parasitoids from five origins around the Baltic Sea: Öland, Uppland, Åland, Saaremaa and Pikku-Tytärsaari. The host-parasitoid relationship was studied in terms of host susceptibility and parasitoid virulence, addressing specifically the possible effects of inbreeding and local adaptation of both parasitoids and their hosts. I compared various factors such as host defence ratio, parasitoid development rate, cocoon production rate etc. I also conducted a small scale C. melitaearum egg development experiment and C. melitaearum external morphology comparison between different parasitoid populations. The results show that host resistance and parasitoid virulence differ between both host and parasitoid populations. For example, Öland hosts were most susceptible to parasitoids and especially vulnerable to Pikku-Tytärsaari wasps. Pikku-Tytärsaari wasps were most successful in terms of parasitoids virulence and efficiency except in Saaremaa hosts, where the wasp did not succeed. Saaremaa hosts were resistant except towards Åland parasitoids. I did not find any simple pattern concerning host resistance and parasitoid virulence between inbred and outbred populations. Also, the effect of local adaptation was not detected, perhaps because metapopulation processes disturb local adaptation of the studied populations. Morphological comparisons showed differences between studied wasp populations and sexual dimorphism was obvious with females being bigger that males. There were also interesting differences among populations in male and female wing shapes. The results raise many further questions. Especially interesting were Pikku-Tytärsaari wasps that did well in terms of efficiency and virulence. Pikku-Tytärsaari is a small, isolated island in the Gulf of Finland and both the host and parasitoids are extremely inbred. For the host and parasitoid to persist in the island, the host has to have some mechanisms to escape the parasitoid. Further research will be done on the subject to discover the mechanisms of Pikku-Tytärsaari host s ability to escape parasitism. Also, genetic analyses will be conducted in the near future to determine the relatedness of used C. melitaearum populations.
  • Nordling, Emilia (Helsingin yliopisto, 2010)
    During the last century increased emissions of greenhouse gases have caused global climate warming. While the temperatures are still rising, the largest increases have been observed in spring-time temperatures. This may affect the phenology of multiple species. If the increase in temperature affects different species differently, then the lifecycles of various species may become unsynchronized. For interacting species, a disturbance like this may be catastrophic: for example, if the phenology of host plants is drastically altered, then many herbivores may be left without food. Previous research on the effects of climate change on interspecific interactions has focused on bitrophic interactions. My research expands this past emphasis to a tritrophic level: to interactions between plants (penduculate oak, Quercus robur), herbivorous insects (moths: Tischeria ekebladella, Phyllonorycter quercifoliella and P. harrisella) and parasitoids (wasps in the family Eulophidae). Since bud burst in oaks varies significantly among individuals, I also investigated how host genotype may affect the synchrony between species. My hypotheses were that higher spring-time temperatures will disrupt the synchrony between species, and that this disturbance will affect the growth and reproduction of species at higher trophic levels. I also posited that the effects will vary with the genotype of the host. I tested these hypotheses in a field experiment running from April to September 2009. To manipulate temperatures I used a greenhouse, transplanting multiple oak-specific moth and parasitoid species to oaks of different genotypes growing inside and outside of the greenhouse. During the field experiment, the temperature differed by 3.19°C between the interior and the outside of the greenhouse. As a result, the phenology of all species was advanced in the greenhouse interior as compared to ambient conditions. Interpsecific synchrony was affected differently in different species pairs: Inside of the greenhouse, the synchrony between oaks and Phyllonorycter moths and between oaks and parasitoids was decreased. The synchrony between oaks and the moth T. ekebladella remained unaffected. Likewise, the synchrony between moths and parasitoids was left intact. The larvae of T. ekebladella grew bigger inside of the greenhouse than outside of it. In addition, a second generation of T. ekebladella occurred inside of the greenhouse, but not under ambient temperatures. Host plant phenology had a significant effect on associated insects: moth larvae of T. ekebladella grew bigger on oaks sprouting leaves early in the season. This increase in performance suggests that moth larvae prefer old leaves. In summary, my study shows that climate change may affect different species and different interspecific interactions in highly different ways. My study also upsets the previous view that mature oak foliage would offer food of inferior quality to moth larvae. In addition, it depicts host plant genotype as a less prominent determinant of insect performance than has been previously assumed.
  • Kettunen, Henna (Helsingin yliopisto, 2010)
    Elinympäristön vaikutusta eliölajien esiintymiseen voidaan tutkia habitaattimallinnuksen keinoin. Havainnot lajin esiintymisestä ja puuttumisesta eri kohdissa maisemaa suhteutetaan tilastollisen mallin avulla ympäristötekijöihin, jolloin saadaan kuva lajin elinympäristövaatimuksista. Tällöin oletetaan, että laji esiintyy kaikkialla siellä, missä sen elinympäristövaatimukset täyttyvät. Metapopulaatioteorian valossa näin ei kuitenkaan aina ole: maisemassa voi olla runsaasti lajille soveltuvia mutta asuttamattomia kasvupaikkoja, koska uusien yksilöiden leviäminen ja vanhojen häviäminen eivät välttämättä ole yksittäisten kasvupaikkojen tasolla tasapainossa. Siten myös lajin leviämiskyky vaikuttaa siihen, millaiseksi sen levinneisyyskuvio maisematasolla muodostuu. Tässä työssä keskityn tammen (Quercus robur) alueellisen levinneisyyden mallintamiseen. Tammen suhteellinen harvinaisuus Suomessa sekä sen rooli luonnon monimuotoisuuden merkittävänä tukipilarina tekevät siitä mielenkiintoisen kohdelajin ekologiselle tutkimukselle. Tutkimuskohteekseni valitsin Wattkastin saaren, n. 5 km2:n alueen Länsi-Turunmaalta. Wattkastissa on tutkittu kahdeksan vuoden ajan tammella elävien hyönteisyhteisöjen rakennetta ja kannanvaihteluita, ja saaressa kasvaa yli 1800 luonnonvaraista tammea, joiden tarkat sijainnit tiedetään. Tässä ympäristössä tutkin, rajoittaako tammen alueellista levinneisyyttä ensisijaisesti sopivien elinympäristöjen tilajakauma vai pikemminkin sen leviämiskyky. Yhdistin tammen esiintymiskuviota kuvaavaan habitaattimalliin kokeellisen aineiston, jonka avulla arvioin tammen paikallisen esiintymiskuvion ja tammelle soveltuvien elinympäristöjen tilajakauman vastaavuutta. Kokeellisen aineiston muodostivat 104 Wattkastiin vuonna 2004 istutettua pikkutammea, joiden selviytymisen ja kasvupaikkaolot kartoitin syksyllä 2009. Tutkin yleistetyillä lineaarisilla malleilla puiden menestymiseen siis selviytymiseen ja kuntoon vaikuttavia tekijöitä. Etsin potentiaalisia selittäjiä tammen menestymiselle kasvupaikan ympäristötekijöistä sekä istutetun puun sijainnista suhteessa luontaisiin tammikasvustoihin. Lisäksi tutkin habitaattimallin avulla, selittävätkö ympäristötekijät tammen nykyisen esiintymiskuvion Wattkastissa. Havaitsin, että istutetut puut olivat selviytyneet keskimäärin hyvin ja ettei niiden menestyminen riippunut sijainnista suhteessa luontaisiin tammikasvustoihin. Habitaattimallin selitysaste oli vain 19 %, eli kasvupaikkatekijät selittivät heikosti tammen nykyisen esiintymiskuvion Wattkastissa. Tulosten perusteella tammen paikallinen esiintymiskuvio ei vastaa sille soveltuvien elinympäristöjen jakaumaa maisemassa, joten tammen levinneisyyttä Wattkastissa rajoittaa ilmeisesti sen leviämiskyky. Tulokseni viittaavat siihen, ettei tammen elinympäristön laadussa ole suuria vaihteluita Wattkastin sisällä, koska sopivia kasvupaikkoja on tarjolla tammen nykyesiintymiseen nähden runsaasti. Tämä on tammihyönteistutkimusten kannalta kiinnostava tulos, koska se tarkoittaa, että aiemmat havainnot isäntäpuun sijainnin ja hyönteisten kannanvaihteluiden välisestä yhteydestä edustavat todellisia, tilaan sidottuja populaatioprosesseja eivätkä isäntäpuun välittämiä eroja elinympäristön laadussa. Lisäksi tutkimukseni osoittaa, että yhdistämällä habitaattimallinnukseen kokeellinen lähestymistapa saadaan realistisempi kuva lajin levinneisyyttä rajoittavista tekijöistä kuin tutkimalla pelkästään ympäristötekijöiden vaikutusta lajin esiintymiseen. Jos lajin rajoittunut leviämiskyky on vaikuttanut sen esiintymiskuvion syntyyn, pelkästään ympäristötekijöihin perustuva levinneisyysmalli liioittelee levinneisyyttä. Kokeellisen tutkimuksen avulla on tällaisessa tapauksessa mahdollista paljastaa myös leviämiskyvyn rooli esiintymiskuvion taustalla.