Abstract A population growth rate is the sum of all individuals’ reproduction and survival, which in turn depend on many external and internal factors, e.g. weather and individual reproductive history. In plants, for example, previous reproduction can deplete an individual’s resources, resulting in trade-offs between demographic functions. To understand these demographic processes, it is necessary to follow populations for many years. Such long-term studies are especially crucial for endangered species, as they can reveal the causes of population declines and provide information that is directly applicable for the management. In my thesis, I applied this approach to the study of rare orchids. Specifically, I analyzed long-term orchid monitoring data from two countries, Finland and Estonia, to assess the external and internal factors that affect the performance of these long-lived plants, which reproduce both sexually (via seeds) and vegetatively (via new ramets). My research reveals that plant performance depends on both the demographic history and the environment of a plant. For example, although Finnish and Estonian populations of the lady’s slipper orchid, Cypripedium calceolus, differed in direction and statistical significance of their responses to environmental factors, the two most-influential weather variables in both cases were spring snow depth and the temperature of the previous summer. However, the influence of weather on both flowering and vegetative growth was dwarfed by the effect of plants’ own demographic histories: there was a trade-off between current and future reproduction which created asynchronous two-year cycles in reproduction and growth. Furthermore, in all three studied orchid species — the lady’s slipper orchid (C. calceolus), the fairy’s slipper orchid (Calypso bulbosa), and the dark-red helleborine (Epipactis atrorubens) — the probability of dormancy (a state in which the plant spends a year or more underground) and the demographic costs this state incurred with respect to size or future reproduction depended on a plant’s size and whether it flowered prior to dormancy. In other words, dormancy had both absolute and relative costs in large, but not in small, individuals. Finally, I show here that environmental alteration via selective tree removal can be used as a management method to increase orchid reproduction via both seeds and ramets. / Tiivistelmä Populaation kasvunopeus riippuu siitä, kuinka monta yksilöä populaatioon syntyy ja kuinka monta yksilöä kuolee. Yksilöiden lisääntyvyyteen ja elossa säilyvyyteen puolestaan vaikuttavat monet ulkoiset ja sisäiset tekijät, kuten sää ja yksilön oma lisääntymishistoria. Kasvilla on rajallinen määrä resursseja, joten sen pitää tehdä kompromisseja eri elintoimintojen, esimerkiksi kasvun ja lisääntymisen, välillä. Klonaaliset kasvit voivat myös lisääntyä usealla tavalla: joko suvullisesti siemenistä tai kasvullisesti tuottamalla uusia versoja. Demografisten prosessien tutkimisessa pitkäaikaiset seuranta-aineistot ovat välttämättömiä. Pitkäaikaisseurannat voivat myös paljastaa uhanalaisen lajin populaation taantumisen syyt ja näistä seurannoista saatua tietoa voidaan soveltaa harvinaisten lajien, esimerkiksi kämmeköiden, suojelutoimien suunnittelussa. Tässä väitöskirjassa analysoin aineistoa kämmeköiden pitkäaikaisseurannoista Suomesta ja Virosta. Tavoitteenani oli arvioida ulkoisten ja sisäisten tekijöiden merkitystä pitkäikäisten kasvien menestykselle. Tulokset osoittavat, että kasvin menestys riippuu sekä yksilön omasta demografisesta historiasta että sen ympäristöstä. Eri säätekijöiden vaikutus tikankontin (Cypripedium calceolus) kasvuun ja kukkimiseen vaihteli Suomen ja Viron välillä, mutta lumen syvyys ja edellisen kasvukauden lämpötila nousivat merkittävimmiksi tekijöiksi molemmissa maissa. Tikankontin kasvu ja kukinta riippuivat kuitenkin säätä enemmän kasvin omasta demografisesta historiasta. Runsas lisääntyminen edeltävällä kasvukaudella vähensi lisääntymistä tulevalla kasvukaudella, mikä johti kaksivuotiseen jaksottaisuuteen tikankontin lisääntymisessä ja kasvussa. Tutkiessani dormanssia (lepotila, jossa kasvi ei tuota maanpäällistä versoa) kolmella kämmekkälajilla, tikankontilla, neidonkengällä (Calypso bulbosa) ja tummaneidonvaipalla (Epipactis atrorubens), havaitsin lisäksi, että todennäköisyys siirtyä dormanssiin riippui kasvin koosta. Myöskin tämän lepotilan aiheuttamat kustannukset olivat riippuvaisia kasvin aikaisemmasta tilasta. Isoilla kasveilla dormanssilla oli sekä suoria kustannuksia että kustannuksia suhteessa versomiseen. Pienillä kasveilla näitä kustannuksia ei ollut. Osoitan väitöskirjassani myös, että maltillisella puunpoistolla voidaan lisätä tikankonttipopulaatioiden siementuottoa ja versotiheyttä.

Abstract This study aims to interpret professional development of teachers, focusing specifically on the development of professional conceptions of a group of student-teachers in an Initial Teacher Education class during their final school practice period in Biology and Geography. During this practice period, the student-teachers became acquainted with new pedagogical approaches and made efforts to implement them in the practice classrooms in the training school at the University of Oulu. The study is a qualitative case study. A total of 50 student teachers participated in the research. The empirical material was collected between 1992 and 1994. The resultant data is based on reflective diaries and teaching practice reports written by the student-teachers, and on recordings and videotapes from supervision meetings and lessons. The data was analysed by using inductive and deductive content analysis methods. The interpretation is focused on the most typical and the most exceptional conceptions of the student-teachers. According to the student-teachers, their awareness of themselves as teachers and of teaching of Biology and Geography developed during the final practice period. At the beginning, they reflected their status, whereas at the end they considered the work of a teacher as a whole and what kind of teachers they want to be. The student-teachers expressed that they were no longer nervous to the same extent about their teaching and that their self-confidence had improved. However, they said that they were unsure about subject content knowledge and working methods, and wanted to develop themselves in these areas. They started to discuss more about their curriculum and subject content knowledge. The student-teachers expressed the opinion that to respect the pupils is important. They started to stress learning processes, instead of facts, as the basis of teaching situations. They reported having tried to move from traditional teaching methods to active learning methods. None of the student-teachers changed their social strategies. Most of the student-teachers followed the practices of the training classes they were teaching in. Only a fifth changed patterns or habitual ways of acting in classrooms. Coping strategies used by the student-teachers were varied in different situations. They wrote that their professional strategies developed during the practice period. The tutorial collaboration and reflective, theory-based discussions aided this professional development. The support of class teachers and other student-teachers was also an important factor. However, it is impossible to draw any long-term conclusions on the influences on the professional development of the student teachers, due to the results being based on the conceptions of the student-teachers in these specific contexts, and the short length of the study period researched, which was only eight credits per group (a credit being equivalent to 40 working hours). To confirm whether there were long-term changes in their conceptions on teaching actions, further research on the group is required, when they work as teachers in schools. / Tiivistelmä Tutkimuksen aiheena on luokanopettajaopiskelijoiden ammatillisten käsitysten kehittyminen päättöharjoittelujakson biologian ja maantieteen opetuksessa. Kehittymistä tarkastellaan opetusharjoittelijoiden omien käsitysten pohjalta ammatillisen kasvun viitekehyksessä. Teoreettisilta lähtökohdiltaan aihe edustaa symbolisen interaktionismin ja opettajan ajattelun ja oman työn tutkimisen perinnettä. Se liittyy myös didaktisen tutkimuksen piiriin. Tutkimus on kvalitatiivinen tapaustutkimus. Tutkimukseen osallistui 50 päättöharjoittelujakson opetusharjoittelijaa Oulun yliopiston harjoittelukoulusta. Empiirinen aineisto kerättiin opintopäiväkirjoina ja raportteina sekä ohjausten ja opetustilanteiden nauhoituksina vuosina 1992-94. Aineisto analysoitiin induktiivis-deduktiivisesti aineistolähtöisellä sisällönanalyysillä. Tarkastelu kohdistuu yleisimpiin ja niistä selvästi poikkeaviin opetusharjoittelijoiden käsityksiin. Opetusharjoittelijoiden käsitysten mukaan tietoisuus itsestä opettajana ja biologian ja maantieteen opetuksesta kehittyi päättöharjoittelujaksossa. Päättöharjoittelujakson alussa opetusharjoittelijat sanoivat tarkastelleensa omaa asemaansa luokassa, ja lopussa he kuvasivat opettajan työtä kokonaisuutena ja itseään opettajana ja kasvattajana. Opiskelijoiden mielestä oppituntien jännittäminen väheni ja itseluottamus kasvoi. Epävarmuutta ja kehittymisen tarvetta opetusharjoittelijat kokivat ainetiedossa ja työtavoissa. Opetussuunnitelmaa ja oppiainetta koskevat käsitykset laajenivat tuntipohjaisesta, oppikirjakeskeisestä näkökulmasta jaksokohtaiseen ja monipuoliseen oppiaineiden tarkasteluun. Koko päättöharjoittelujakson ajan opetusharjoittelijat pitivät oppilaan tuntemusta ja kunnioittamista tärkeänä. Ajankäytön havaittiin kehittyneen asiamäärän perusteella tapahtuneesta oppilaiden oppimista huomioivaksi. Opetusharjoittelijat kertoivat pyrkineensä siirtymään perinteisestä aktivoivaan opetustapaan. Kukaan opetusharjoittelijoista ei muuttanut alun perin omaksumaansa sosiaalista strategiaa. Pääosa heistä sanoi noudattaneensa luokan käytänteitä: vain noin viidennes kertoi muuttaneensa luokan toimintatapoja. Opetusharjoittelijoiden selviytymisstrategiat vaihtelivat tilanteesta toiseen. Omaa ammatillista taitotietoa kehittävät strategiat näyttivät kehittyneen päättöharjoittelujakson aikana. Käsitysten kehittymistä biologian ja maantieteen opetuksessa tuki opetusharjoittelijoiden mukaan yksin ja yhdessä tapahtunut reflektio. Tässä selvitetyt tutkimustulokset ilmentävät opetusharjoittelijoiden ammatillisten käsitysten kehittymistä biologian ja maantieteen opetuksessa kahdeksan opintoviikon pituisessa päättöharjoittelujaksossa. Yksi opintoviikko muodostui 40 työtunnista. Koska tutkimustulokset perustuvat opetusharjoittelijoiden omiin käsityksiin ja koska tutkimusaika on lyhyt, ei voida tehdä johtopäätöstä, että opetusharjoittelijoiden ammatilliset käsitykset olisivat muuttuneet pysyvästi. Tämän toteamiseksi tarvittaisiin jatkotutkimusta opetusharjoittelijoiden opettajaksi valmistumisen jälkeen.

Abstract Periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, and adenitis (PFAPA) is a syndrome characterized by regular, high-fever episodes with healthy periods in between. In a classic phenotype of the syndrome, the fevers begin in childhood before the age of five, and fever flares are accompanied by aphthous stomatitis, pharyngitis, and/or cervical adenitis. The etiology of the syndrome is unknown, but tonsillectomy (TE) has been shown to be an effective treatment for the disease. The purposes of this study were as follows: (1) to assess the long-term outcome of PFAPA patients treated by TE with either the classic or incomplete phenotype (later onset of the disease and/or missing oropharyngeal symptoms), (2) to compare the health and growth of PFAPA patients with healthy controls, and (3) to compare the histological and microbiological findings of the tonsils of PFAPA patients with controls via conventional and modern sequencing technologies. In this approximately 9-year follow up, 97% (n = 56) of patients with the classic phenotype and all patients (n = 50) with the incomplete phenotype achieved a prompt and constant response after TE. There were no differences in either the length of fever episodes or flares between patients with both the classic and incomplete phenotypes. The health and growth of 119 PFAPA patients was compared to that of sex- and age-matched controls (n = 230), and no differences in prevalence of chronic diseases or growth were found between the groups. Infections, oral thrush, and pollen allergy were more common in the history of the PFAPA patients than in the controls. Microbiological and histological findings of the tonsils of PFAPA patients (n = 31) were compared with the findings of the controls (n = 24) who had undergone TE for other reasons. Biofilm formation and Candida albicans were more frequently found among PFAPA patients than the controls, but Staphylococcus aureus, varicella zoster, and herpes simplex viruses were more common in the controls. While comparing the bacterial microbiota between the groups, we found significant differences in the presence and relative abundance of many bacteria. For example, Cyanobacteria were more common and abundant in the case samples than in the controls. Because the long-term outcome after TE was excellent, both in classic and incomplete PFAPA patients; a new diagnostic criteria for the syndrome is proposed. The microbes of the tonsils in PFAPA patients differ from that of the controls, which may play an important role in triggering the inflammatory processes that lead to symptoms of PFAPA. / Tiivistelmä Periodic fever, aphthous stomatitis, pharyngitis, adenitis (PFAPA) syndrooma, on oireyhtymä, jossa potilaat kärsivät hyvin säännöllisesti ilmaantuvista, toistuvista kuumejaksoista, joiden välillä potilaat ovat terveitä. Klassisessa tautimuodossa kuumeilut alkavat lapsuudessa ennen viiden vuoden ikää ja kuumevaiheeseen liittyy liitännäisoireita: suun limakalvojen rakkuloita, nielutulehdusta ja/tai kaulan imusolmukkeiden suurentumista. Oireyhtymän syytä ei tiedetä, mutta nielurisaleikkaus (TE) on osoittautunut tehokkaaksi hoidoksi. Tutkimuksen tarkoituksena oli (1) arvioida PFAPA potilaiden vointia pitkäaikaisseurannassa TE:n jälkeen ja vertailla taudinkuvaa niiden PFAPA potilaiden välillä, joilla oli klassinen PFAPA tai epätyypillinen PFAPA. (2) Lisäksi tutkimme myös TE:lla hoidettujen PFAPA potilaiden sairastuvuutta, yleistä terveydentilaa ja kasvua vertaamalla näitä sukupuoli- ja ikävakioituihin kontrolleihin ja (3) selvitimme mikrobiologisia ja histologisia löydöksiä PFAPA potilaiden nielurisoissa verrattuna muista syistä TE:ssa käyneiden lasten nielurisoihin. Tässä noin yhdeksän vuoden seurannassa TE:n jälkeen oli täysin parantunut 97% (n = 56) potilaista, joilla oli klassinen PFAPA, ja kaikki (n = 50) potilaat, joilla oli epätyypillinen PFAPA (tauti oli alkanut viiden ikävuoden jälkeen ja/tai klassiset liitännäisoireet puuttuivat). Kuumeprofiilit eivät muilta osin eronneet ennen nielurisaleikkausta näissä ryhmissä. PFAPA potilaiden (n = 119) kasvu ja yleinen terveydentila eivät eronneet väestökontrolleista (n = 230). Krooniset ja autoimmuunisairaudet olivat yhtä harvinaisia molemmissa ryhmissä. Potilaat raportoivat sairastaneensa enemmän infektioita ja sammasta lapsuudessa ja heillä oli enemmän siitepölyallergioita. PFAPA potilaiden (n = 31) ja muista syistä TE:ssa käyneiden lasten (n = 24) nielurisojen mikrobiologiaa ja histologiaa tutkittiin ja vertailtiin. Biofilmimuodostusta nielurisan pinnalla ja Candida albicansia löytyi enemmän tapauksilta kuin kontrolleilta, kun taas Staphylococcus aureusta, varicella zoster- ja herpes simplex -viruksia tavattiin enemmän kontrolleilla. Myös mikrobiomi erosi ryhmien välillä, esimerkiksi syanobakteerit olivat yleisempiä PFAPA risoissa kuin kontrolleilla. Klassisten ja epätyypillisten PFAPA potilaiden terveydentila TE:n jälkeen oli pitkäaikaisseurannassamme erinomainen ja siksi ehdotamme, että PFAPA –syndrooman diagnostisia kriteereitä tulisi muuttaa. Nielurisojen mikrobisto on erilainen kontrolleihin verrattuna ja tällä voi olla merkitystä PFAPA syndrooman inflammatorisessa prosessissa.

Abstract The importance of high-growth firms for job creation is widely acknowledged and the promotion of such firms is a key area of industry policy in developed countries. However, despite the substantial development of firm growth research and the significant public investments, in many geographies the assumed good preconditions for high-growth entrepreneurship are not producing the desired results. The purpose of this study is to increase understanding of the emergence of high-growth startups by taking a systemic view of firm growth. Instead of examining individual firms, a high-growth startup focused systemic economic actor, defined as the startup industry, is taken as the research object. The startup industry is given a certain function in economic development and resource allocation, and its processual activity in particular contexts is examined under the experimental winner generation process. Critical realism is used for systemic reasoning of firm growth. The empirical study focuses on case startup industries of Finland, Israel and Silicon Valley. The emergence of startup-related actor structures and institutions, and their functioning is analyzed first from a cultural-historical and processual perspective. Second, the organization of the experimental winner generation process and its outcomes for each case are analyzed over a period of several decades, and a cross-case comparison is conducted between the cases. The results of the study propose that each startup industry develops in time a particular target for its activities. This target, defined as the perceived winner, is the key for alignment and functioning of the startup industry as a whole. Examination of this concept enables us to understand the logics of the firm growth at the wider system level and on that basis to suggest some key determinants of the performance of startup industries in the long run. The discussion of policy maker implications concludes the study. / Tiivistelmä Kasvuyritykset ovat tärkeitä uusien työpaikkojen synnyttäjiä, ja teollistuneissa maissa niiden tukeminen on teollisuuspolitiikan keskiössä. Huolimatta laajasta yritysten kasvun tutkimustiedosta, merkittävistä julkisista investoinneista ja oletetuista hyvistä lähtökohdista kasvuyrittäjyydelle ei monella maantieteellisellä alueella kuitenkaan synny panostukseen verrattuna tarpeeksi kasvuyrityksiä. Tämä väitöskirja tutkii nopeasti kasvavien startup-yritysten syntymistä systeemisestä näkökulmasta. Yksittäisten yritysten sijaan tutkimuksessa määritellään tutkimuskohteeksi startup-teollisuus, kasvuhakuisiin startup-yrityksiin keskittyvä systeeminen talouden toimija, jolle annetaan tietty tehtävä talouden kehityksessä ja resurssiallokaatiossa. Startup-teollisuuden toimintaa eri konteksteissa tarkastellaan kokeellisen voittajayritysten rakentamisen prosessin avulla. Yritysten kasvua lähestytään lisäksi kriittisen realismin mukaisen kausaliteetin pohjalta. Tutkimuksen empiirinen osuus on toteutettu tapaustutkimuksena, jossa analysoidaan Suomen, Israelin ja Piilaakson startup-teollisuutta. Tutkimuskohteiden startup-yrityksiin liittyvien toimijarakenteiden ja instituutioiden kehitystä ja toimintaa analysoidaan kulttuuri-historiallisesta ja prosessuaalisesta näkökulmasta. Lisäksi kokeellisen voittajayritysten rakentamisen prosessin organisointia ja lopputuloksia analysoidaan usean vuosikymmenen ajalta sekä tapauskohtaisesti että niiden välillä. Tutkimustulokset esittävät kunkin startup-teollisuuden kehittävän ajan myötä tietyn kohteen omalle toiminnalleen. Tämä kohde, näkemys voittavasta startup-yrityksestä, linjaa koko startup-teollisuuden toimintaa. Tutkimalla tätä näkemystä voimme ymmärtää yritysten kasvun logiikoita systeemisellä tasolla, mikä mahdollistaa startup-teollisuuksien välisten rakenteellisten- ja suorituskykyerojen ymmärtämisen pitkällä aikavälillä. Tutkimuksen lopussa esitetään johtopäätöksiä poliittisen päätöksenteon kannalta.

Abstract Persistent organic pollutants (POPs), especially dioxin-like chemicals, have been shown to have adverse effects on skeleton and these effects are likely to be mediated via the aryl hydrocarbon receptor (AHR). In spite of the extensive research, the characteristics of developmental effects of POPs are poorly known and the role of AHR in POP bone toxicity and skeletal development in general. In this project changes in bone morphology and strength as well as tissue matrix mechanics are studied by applying state of the art biomedical engineering methods. This allows understanding of the effects of dioxins exposure and AHR activity on the development and maturation of extracellular matrix in musculoskeletal tissues from a completely new perspective, and thereby improving the health risk assessment of POPs. In the present study skeletal properties of rats exposed maternally to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD), Northern Contaminant Mixture (NCM) and Aroclor1254 (A1254) were studied for cross-sectional morphometric and biomechanical properties, and data were analysed with benchmark dose modelling. In addition, extracellular matrix properties were analysed using nanoindentation. Similar measurements were performed for adult wild-type and AHR-null mice after TCDD exposure. The same animals were also analysed for microstructural changes using micro-computed tomography and their bone cell activity was estimated from serum markers and gene expression. Analyses show decreased bone length and cross-sectional properties with consequently decreased bone strength. On the other hand, an increased trabecular BMD in response to NCM and A1254 was observed. In addition, bone matrix properties indicated delayed maturation or early senescence after maternal or adult exposure, respectively. The AHR is mainly responsible for bone toxicity of dioxin-like compounds and plays a role in bone development. This is likely due to disturbed bone remodeling as indicated by altered serum markers and gene expression. Overall these results indicate that POPs decrease bone strength, but the interpretation is difficult as there is more trabecular bone within cortical bone with compromised quality and increased porosity. / Tiivistelmä Altistumisen pysyville orgaanisille ympäristökemikaaleille on todettu heikentävän luustoa. Dioksiinien ja dioksiininkaltaisten yhdisteiden vaikutusten on havaittu välittyvän aryylihiilivetyreseptorin (AHR) välityksellä. Huolimatta pitkään kestäneestä tutkimuksesta POP-yhdisteiden sikiönkehityksen aikaisen altistuksen vaikutukset ja etenkin niiden mekanismit ovat edelleen huonosti tunnettuja, samoin kuin AHR:n osuus POP-yhdisteiden luutoksisuudessa ja luuston kehityksessä ylipäätään. Tässä työssä tutkittiin luuston rakenteellisia ja mekaanisia ominaisuuksia niin perinteisillä kuin uusimmilla biolääketieteen tekniikan menetelmillä. Tutkimuksen tavoitteena on saada uutta tietoa POP-altistuksen ja AHR-aktiivisuuden vaikutuksista luuston kehitykseen ja luukudoksen ikääntymisprosesseihin, mikä edesauttaa kyseisten yhdisteiden riskinarviointia. Tutkimuksissa altistettiin kantavia rottaemoja 2,3,7,8-tetraklooridibenzo-p-dioksiinille (TCDD), pohjoiselle saasteseokselle ja kaupalliselle Arokloori 1254 PCB-seokselle. Sikiönkehityksen aikana altistuneiden jälkeläisten luuston poikkileikkausen morfologia ja biomekaaniset ominaisuudet mitattiin ja tulokset mallinnettiin vertailuannoksen määrittämiseksi. Lisäksi TCDD-altistettujen rottien luustomatriisin ominaisuuksia selvitettiin nanoindentaatiomenetelmällä. Samaa menetelmää käytettiin myös aikuisiässä TCDD:lle altistettujen villityypin hiirten ja AHR-poistogeenisiten hiirten tutkimiseen. Näiden hiirten luuston hienorakennetta mitattiin myös korkean resoluution mikro-tietokonetomografialla ja niiden luusolujen aktiivisuutta tutkittiin seerumin biomarkkerien ja luun muodostumiseen osallistuvien geenien ekspressiotasojen avulla. Sikiönkehityksen aikainen altistuminen pohjoiselle saasteseokselle ja Arokloori 1254:lle hidasti luiden pituuskasvua. Lisäksi luiden poikkileikkauspinta-alat olivat pienentyneet ja mekaaniset ominaisuudet heikentyneet. Toisaalta hohkaluun määrä oli lisääntynyt altistumisen seurauksena. Myös sikiönkehityksen aikainen altistuminen TCDD:lle hidasti luukudoksen kypsymistä ja johti aikuisiällä luukudoksen ennenaikaiseen vanhenemiseen. AHR:llä oli päärooli ainakin aikuisiän vaikutusten ilmenemiselle ja reseptorilla vaikutti olevan rooli luuston kehityksessä ylipäätään. Seerumin biomarkkereiden ja geeniekspression muutosten perusteella nämä vaikutukset johtuvat todennäköisesti luuston uusiutumisen häiriöistä. Yhteenvetona voidaan todeta, että POP-yhdisteet heikentävät luustoa, mutta tämän ilmiön diagnosoiminen on hankalaa, koska huonolaatuisen kuoriluun sisällä hohkaluun määrä on lisääntynyt.

Abstract Osteoporotic vertebral fractures are common among ageing populations worldwide. Although small vertebral size has been established as an independent risk factor for vertebral fracturing, relatively few determinants of vertebral size are currently known. The present study aimed to reveal lifetime factors that associate with midlife vertebral size. Overall physical activity across the lifespan, sports participation in adulthood, occupational physical activities in adulthood, and physical growth in early life were investigated. A subsample of the Northern Finland Birth Cohort Study 1966 was used, with a 46-year follow-up (n = 1,540). Vertebral dimensions were obtained by magnetic resonance imaging of the lumbar spine at the age of 46. The present data showed that high lifelong leisure-time physical activity and active participation in high-impact sports in adulthood were associated with large midlife vertebral size among women, but no such association was detected among men. Occupational physical activities were not associated with vertebral size among either sex. Early-life weight gain predicted large midlife vertebrae among both sexes, and the effect of height gain on vertebral size seemed to be mediated by adult height. The present findings show that the female vertebra in particular seems to benefit from high leisure-time physical activity and active participation in high-impact sports. Regardless of sex, early development also seems to play a role in determining later-life vertebral size. Prospective studies should confirm the causality of the present findings, and further research is needed to shed light on other lifetime factors as determinants of vertebral size. / Tiivistelmä Selkänikaman osteoporoottiset murtumat ovat maailmanlaajuisesti yleinen ikääntyvän väestön vaiva. Pienen nikamakoon tiedetään lisäävän nikamamurtuman riskiä, mutta nikamakokoon vaikuttavia tekijöitä tunnetaan toistaiseksi varsin vähän. Tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää keski-iän nikamakokoon vaikuttavia elinaikaisia tekijöitä. Erityisesti tutkitaan vapaa-ajan liikunnallisuuden, lajikohtaisen harrastusaktiivisuuden, työn liikunnallisten piirteiden sekä lapsuuden ja nuoruuden fyysisen kehityksen yhteyttä nikamakokoon. Tutkimusjoukkona käytetään osaotosta Pohjois-Suomen vuoden 1966 syntymäkohortista (n = 1 540). Seuranta-aika on ollut 46 vuotta, ja selkänikaman koko on määritetty tutkittavista 46 vuoden iässä otetuista lannerangan magneettikuvista. Tutkimusaineistossa naisten elinaikainen vapaa-ajan liikunnallisuus sekä aktiivinen luustoa kuormittavien liikuntalajien harrastaminen ovat yhteydessä suureen nikamakokoon keski-iässä. Miesten liikunnallisuuden ja nikamakoon välillä ei sen sijaan havaittu vastaavaa yhteyttä, eivätkä työn liikunnalliset piirteet olleet yhteydessä nikamakokoon kummallakaan sukupuolella. Varhainen painon kasvu ennusti suurta keski-iän nikamakokoa sukupuolesta riippumatta, ja varhaisen pituuskasvun vaikutus nikamakokoon näytti välittyvän aikuispituuden kautta. Tutkimuksen tulosten perusteella siis erityisesti naiset näyttäisivät hyötyvän vapaa-ajan liikunnallisesta aktiivisuudesta ja luuta kuormittavien lajien harrastamisesta aikuisiällä. Sukupuolesta riippumatta myös lapsuuden ja nuoruuden fyysisellä kehityksellä näyttäisi olevan merkitystä keski-iän nikamakokoon. Tulevaisuudessa prospektiivisten tutkimusasetelmien tulisi vahvistaa tässä tutkimuksessa havaittujen yhteyksien kausaliteetti. Lisäksi tutkimusta tarvittaisiin jatkossa muiden nikamakokoon vaikuttavien elinaikaisten tekijöiden selvittämiseksi.

Abstract The recommendation for infants to sleep supine has decreased the incidence of sudden infant death syndrome by more than a half, but as another consequence, a dramatic rise has been observed in the incidence of acquired cranial asymmetry (deformational plagiocephaly, DP). According to recent data, almost half of otherwise healthy infants are affected by some degree of DP at 7 to 12 weeks of age, and especially in the USA and some Central European countries, major effort is put into treatment of severe DP. However, little is known of the prognosis of DP in the absence of intervention, and although primary preventive strategies are often recommended, a lack of evidence on the effectiveness of such measures persists. Furthermore, although 3D imaging is nowadays frequently used on infants with DP, no data is available on the accuracy of the measurements used to quantify cranial asymmetry. In the present study, the efficacy of a primary preventive program in reducing the incidence of DP was tested in a randomized, controlled trial. The course of DP in the absence of active treatment was studied throughout the first year of life, and factors impacting the prognosis of DP were investigated. The diagnostic accuracy of four 3D stereophotogrammetry-based measurements was also analyzed and compared, with a goal of determining their optimal cut-off values for DP. DP was less prevalent and less severe in the intervention group infants at the end of the RCT (3 months). The point prevalence of DP peaked at 3 months, whereafter spontaneous improvement in DP was seen throughout the follow-up period until 12 months of age. A preferential infant head position at 3 months was the strongest predictor of a subsequently unfavorable course of DP. Cranial asymmetry seen at birth was transient, and none of the older infants with torticollis had presented neck imbalance at birth, but rather appeared to develop the condition postnatally concomitantly with DP. Although all studied asymmetry-related measurements performed well regarding diagnostic accuracy, OCLR produced the most accurate classification of DP. In conclusion, primary preventive guidelines would likely aid in reducing the burden from both DP itself and associated healthcare costs, although substantial spontaneous improvement from DP can usually be expected. The cut-off values defined for the asymmetry-related measurements have clinical implication in both making the diagnosis of DP and determining the target outcomes for treatment. / Tiivistelmä Imeväisten nukuttaminen selällään on vähentänyt kätkytkuolemien määrää alle puoleen aiemmasta, mutta käytäntö on myös huomattavasti lisännyt asentoperäisen, ei-synostoottisen vinokalloisuuden esiintyvyyttä; tuoreen tutkimustiedon mukaan jopa lähes joka toisella imeväisellä on nähtävissä jonkinasteista asentovinokalloisuutta 7–12 viikon iässä. Etenkin USA:ssa ja muutamissa Keski-Euroopan maissa vaikea-asteista asentovinokalloisuutta hoidetaan aktiivisesti kypäräortoosein, mutta samanaikaisesti tietämys tilan luonnollisesta kulusta on vähäistä. Vaikka riskitekijöitä tunnetaan ja ehkäiseviä toimenpiteitä usein suositellaan, ei niiden tehosta ole juuri näyttöä. Nykyään 3D-pintakuvantamista käytetään usein vinokalloisten imeväisten seurannassa, mutta epäsymmetrian mittaamiseen käytettyjen muuttujien osuvuudesta ei ole tietoa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää vastasyntyneiden vanhemmille annettavan vauvan käsittelyohjeistuksen vaikutusta asentovinokalloisuuden ilmaantuvuuteen satunnaistetussa, kontrolloidussa asetelmassa. Lisäksi pitkäaikaisseurannassa kartoitettiin asentovinokalloisuuden luonnollista kulkua ja ennusteeseen vaikuttavia tekijöitä suomalaisilla imeväisillä. Tutkimuksessa myös analysoitiin ja vertailtiin 3D-kuvista laskettavien epäsymmetriaa mittaavien muuttujien diagnostista osuvuutta. Käsittelyohjeita saaneiden lapsilla oli 3 kuukauden iässä merkittävästi vähemmän asentovinokalloisuutta ja kalloasymmetria oli lievempää kuin verrokkiryhmässä. Asentovinokalloisuuden esiintyvyys oli korkeimmillaan juuri 3 kuukauden iässä, jonka jälkeen merkittävää spontaania palautumista oli havaittavissa koko 12 kuukauden ikään jatkuneen seurannan ajan. Vastasyntyneillä nähty kalloasymmetria oli puolestaan ohimenevää, eikä myöskään vastasyntyneenä dokumentoitu kaulan liikerajoitus lisännyt myöhemmän vinokalloisuuden riskiä, vaan vinokalloisilla usein tavattava torticollis (kierokaula) näytti kehittyvän ensimmäisten elinviikkojen aikana yhdessä vinokalloisuuden kanssa. 3 kuukauden iässä havaittu imeväisen halu pitää päätään aina samaan suuntaan käännettynä oli yhteydessä kalloasymmetrian huonompaan spontaaniin palautumiseen. Tutkituista epäsymmetriaa mittaavista muuttujista OCLR erotteli vinokalloiset parhaiten. Yhteenvetona voidaan todeta, että ennaltaehkäisevä ohjeistus voisi vähentää vinokalloisuutta ja siitä aiheutuvia hoitokuluja kustannustehokkaasti, mutta vinokalloisuudelta on lupa odottaa myös merkittävää spontaania palautumista. Tutkimuksessa määritellyillä epäsymmetriaa mittaavien muuttujien raja-arvoilla on käyttöä sekä diagnostiikan että hoidon tavoitteiden määrittelemisen saroilla.

Abstract In conservation biology, informed and sound management decisions depend on target specific information about the life history and demography of the endangered populations. I used long-term, individual-based life history data (breeding and capture-recapture data) to examine life-history and demography in order to assess population viability and management. My study systems consist of metapopulations of two endangered, long-distance migratory wader species breeding on Baltic coastal meadows, the Temminck’s stint (Calidris temminckii) and the Southern Dunlin (Calidris alpina schinzii), whose breeding habitats are mainly managed by livestock grazing. Demographic models indicated that both study populations were sinks, which persist through immigration due to low local recruitment insufficient to compensate for adult mortality or emigration. Philopatric Temminck’s stints had higher nest and apparent adult survival compared to immigrants. Consideration of dispersal status in population models resulted in the most realistic estimates of population growth and revealed a low demographic impact of immigrants. Immigrants had low return rates after reproductive failure, suggesting that the difference in apparent survival was partly caused by different breeding dispersal strategies. Thus, management actions improving reproduction, and thus site fidelity, should also influence viability. An artificial nest experiment indicated high trampling rates under recommended stocking rates on managed meadows. This was attributed to similar space use of nesting Dunlin and cattle. Cattle presence did not affect nest predation. Young Dunlin preferred intensively grazed low sward habitat over high sward habitat. Reproductive success was also higher in low sward habitat. However, nests in the preferred habitat had the highest risk of being trampled if not artificially protected. Thus, low sward habitat was found to work as an ecological trap if grazing was started too early in the breeding season. Due to the sink nature of the Dunlin population even small reductions in reproductive success caused by trampling were detrimental to long term viability. The results encourage continuation of the use of cattle grazing as a management tool, but also highlight the need for more detailed consideration of local grazing practices, especially when sketching management plans for endangered species. / Tiivistelmä Uhanalaisten lajien suojelussa tehokkaiden suojelutoimien suunnittelu edellyttää tietoa hoitokohteen elinkierron eri vaiheista ja niiden demografisesta merkityksestä. Käytän tutkimuksessani pitkäaikaisaineistoja (pesintä ja merkintä-takaisinpyynti) kuvatakseni tutkimuslajien demografiaa ja arvioidessani populaatioiden elinkykyä sekä hoitotoimia. Tutkimuskohteinani ovat lapinsirrin ja etelänsuosirrin, kahden uhanalaisen kahlaajan, Perämeren rantaniityillä pesivät metapopulaatiot. Näiden lajien elinympäristöjä hoidetaan pääosin laiduntamalla. Demografinen mallinnus osoitti molempien populaatioiden olevan nielupopulaatioita, joiden säilyminen on tulomuuton varassa sillä poikastuotto ei kompensoi aikuisten kuolleisuutta ja poismuuttoa. Tutkimusalueella syntyneiden ja sinne rekrytoituneiden lapinsirrien pesä- ja aikuissäilyvyydet olivat paremmat kuin tulomuuttajilla. Tämän huomioiminen populaatiomalleissa tuotti realistisimman kasvukertoimen arvion ja osoitti paikallisten rekryyttien olevan tulomuuttajia merkittävämpiä populaation kasvun kannalta. Pesinnässään onnistuneet tulomuuttajat palasivat seuraavina pesimäkausina epäonnistuneita todennäköisemmin. Paikallisilla rekryyteillä vastaavaa eroa ei havaittu. Ilmiö heijastellee tulomuuttajien muuttoalttiutta myöhemminkin ja voi kertoa erilaisista pesimädispersaalistrategioista. Lisääntymismenestyksen parantaminen voisi parantaa elinkykyä myös pienentämällä poismuuttoa. Tekopesäkokeen perusteella pesien tallausriski oli laidunnetuissa ympäristöissä korkea vaikka laidunnuspaine noudatteli hoitosuosituksia. Tämä johtunee ainakin osin laskennallista korkeammasta todellisesta laidunpaineesta, mikä puolestaan johtui lintujen ja karjan yhtäläisestä tilankäytöstä. Rekrytoituvat suosirrit suosivat voimakkaasti laidunnettuja matalakasvuisia niittyjä, joissa poikastuotto oli parempi kuin, laiduntamattomilla niityillä. Toisaalta, tallausriski on voimakkaasti laidunnetuilla niityillä suuri ja jo pienetkin pesätappiot uhkaavat suosirripopulaation elinkykyä. Täten laitumet voivat toimia ns. ekologisina loukkuina, jos laidunnus aloitetaan liian aikaisin suhteessa pesintään. Laidunnus on kuitenkin suositeltava hoitomuoto, sillä se näyttää tuottavan parhaita pesimäympäristöjä etelänsuosirrille. Tulosten mukaan laidunnuksen ajoitusta, laajuutta ja laidunnuspainetta on muokattava kohdekohtaisesti, jotta saavutetaan paras tulos uhanalaisten lajien suojelun kannalta.