Sirvi Kuupäev , alustades "2021-07-07" järgi

Filtreeri tulemusi aasta või kuu järgi

Nüüd näidatakse 1 - 3 3

Tree stem CH4 and N2O fluxes in various forest ecosystems
(2021-07-07) Schindler, Thomas; Mander, Ülo, juhendaja; Soosaar, Kaido, juhendaja; Machacova, Katerina, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Metaan (CH4) ja dilämmastikoksiid ehk naerugaas (N2O) on ohtlikud kasvuhoonegaasid (KHG), mille osakaal globaalses kliima soojenemises kasvab. On teada, et maismaaökosüsteemid, eriti metsad reguleerivad nende gaaside emissioone, kuid alles viimasel aastakümnel on seda hakatud neid voogusid lähemalt uurima. Erinevates kliimavööndites, metsaökosüsteemides ja puuliikide tasemel on KHG voogude taga olevate protsesside intensiivsus ja keskkonnatingimuste mõju neile voogudele erinev, mistõttu on oluline nende selgitamine ja kvantifitseerimine. Käesolevas doktoritöös uuriti puutüvede CH4 ja N2O voogude rolli kahes parasvöötme kaldaäärses metsas Eestis ja Doonau jõe vesikonnas (Austrias), troopilises palmisoos Amazonase madalikul Peruus ja troopilises vihmametsas La Reunioni saarel. Lisaks analüüsiti CH4 ja N2O voogude ajalist dünaamikat ja veetaseme mõju nendele voogudele. Uuritud parasvöötme metsamuldade kõrgema veesisalduse korral olid metaani ja naerugaasi emissioonid puutüvedest suuremad, eriti nende madalamates segmentides. Kaldaäärsete metsade puuliikide (hall lepp, harilik saar, paplid) tüveemissioonid sõltusid eeskätt veerežiimist ja temperatuurist, olles kõrgemad märjematel ja jahedatel perioodidel, kusjuures ööpäevaseid voogude muutusi ei täheldatud. Troopikas oli peamiseks teguriks sademete režiim, sest nii aasta- kui ka ööpäevaringselt on õhu- ja mullatemperatuur ühtlaselt kõrge. Seejuures oli tüvevoogude puhul sageli määravaks taimede füsioloogiliste ja morfoloogiliste parameetrite erinevus. Näiteks uuringu tulemused näitavad, et Amazonase soode palmide alumised tüveosad emiteerisid mõlemaid gaase märgatavalt vähem kui ülaosad, mis oli tõenäoliselt tingitud tüvede erinevast morfoloogiast võrreldes puudega. La Reunioni vulkaanilisel saarel täheldatud CH4 ja N2O sidumine puutüvedes oli vähem seotud mullaomadustega, seal mängisid tõenäoliselt olulist rolli tüvesid katvad samblad ja samblikud. Seni tehtud vähesed uuringud näitavad CH4 ja N2O voogude suurt varieeruvust puutüvede ja atmosfääri vahel erinevates metsaökosüsteemides. Mõnes metsas võivad puutüvede ja- võrade gaasivood olla olulisim osa nende gaaside kogubilansis, mis mõnikord muudavad need metsad süsiniku sidujatest selle allikaks. Seetõttu on puude gaasivoogude paremaks mõistmiseks ning metsade globaalse metaani- ja naerugaasibilansi selgitamiseks vajalikud täiendavad interdistsiplinaarsed, eeskätt mikrobioloogilised ja isotoopuuringud.
A genomic portrait of American populations
(2021-07-07) Ongaro, Linda; Montinaro, Francesco, juhendaja; Pagani, Luca, juhendaja; Metspalu, Mait, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Ameerika populatsioonide evolutsiooni on käsitlenud mitmed multidistsiplinaarsed uuringud. Meie teadmised Ameerika maailmajao geneetilise mitmekesisuse kujunemisest on endiselt ebatäielikud, ehkki geneetilised uuringud lisavad sel teemal pidevalt uusi detaile. Uute tehnoloogiate nagu järgmise põlvkonna sekveneerimine (NGS) väljaarendamine koos teiste tehniliste edasiminekutega avavad võimaluse eraldada ja analüüsida DNA-d iidsetest proovidest, tehes "iidsest genoomikast" (aDNA) ühe paljudest põhilistest tööriistadest meie esivanemate mineviku mõistmiseks. Veelgi enam, need tehnoloogiad on tohutult suurendanud genoomsete andmete hulka kogu maailmast, sealhulgas Ameerika mandritelt. Ehkki Ameerika maailmajagu oli viimane, milleni meie sapiens’i esivanemad jõudsid, on selle geneetilise varieeruvuse protsessid olnud väga keerukad. Nende uuringud on rohkem kui kolme kümnendi jooksul olnud paljude geneetikaalaste teadustööde teemaks. Algul domineerisid Ameerika populatsioonide populatsioonigeneetilistes uuringutes uniparentaalsed geneetilised süsteemid, alustades mitokondriaalse DNA-ga (mtDNA) ja peagi kaasates Y-kromosoomi (chrY) analüüsi. Viimasest selgus, et põlisameeriklaste kaks chrY asutajahaplogruppi olid tõenäoliselt hg C ja hg Q, mida leiti vastavalt umbes 5% ja 75% põlisameerika meestest. Kuid nende haplogruppide resolutsioon ei paranenud oluliselt enne kui mõne aasta eest. Selle doktoritöö esimese publikatsiooni (Ref I) eesmärgiks on uurida Ameerika maailmajao geneetilist ajalugu meeste perspektiivist, lahates suure täpsusastmega üleameerikalist haplogruppi Q, ning koostada kõikehõlmav ja detailne haplogrupp Q ja selle alamliinide fülogeograafia. Uniparentaalseid geneetilisi süsteeme võib pidada kaheks lookuseks, mida kasutatakse inimese ajaloo nais- ja meesperspektiivi mõistmiseks. Nad saavad kirjeldada ainult kaht esivanemat neist tuhandetest, kes on seotud tänapäeva populatsioonide geneetilise pärandi kujundamisega. Olulisem arv esivanemaid on genoomis esindatud autosomaalsetes markerites. Seega on autosomaalsed markerid hädavajalikud Ameerika maailmajao populatsioonide liikumiste ajastuse ja dünaamika mõistmiseks. Tänu arheoloogilistele ja geneetilistele tõenditele tunnistatakse nüüdseks, et esimesed Põhja-Ameerikasse jõudnud inimesed tulid Siberist, ületades pärast hilist jääaega Beringi maakitsuse. Algsetele asulakohtadele järgnesid ulatuslikud inimeste ränded, mis jõudsid Lõuna-Ameerika lõunaossa suhteliselt kiiresti, juba ~15 000 aastat tagasi. Mitu hiljutist uuringut on selle teema kohta uut informatsiooni andnud, rekonstrueerides Ameerika maailmajao erinevate piirkondade põliselanike rühmade genoomset ajalugu, kuid Isthmo-Colombia piirkond on seni puudu. Seega rakendab selle doktoritöö teine publikatsioon (Ref II) nii iidse kui ka tänapäeva DNA andmete analüüsi, et rekonstrueerida Isthmo-Colombia piirkonna genoomset ajalugu. Selle eesmärgiks on teha kindlaks Panama põlispopulatsioonide genoomne taust, et hinnata maakitsuse sisest varieeruvust ja selgitada Kolumbuse-eelsete ameeriklaste genoomset ajalugu, hinnates Isthmo-Colombia piirkonna sidemeid ülejäänud Ameerika maailmajaoga. Lisaks esialgsetele rännetele pärinevad Ameerika populatsioonid mitmest segunemisest, alates koloniseerimisest ja Atlandi orjakaubandusest. Peale selle toimus viimase kahe sajandi jooksul palju rändelaineid, millele järgnes kohalik segunemine, ning nende mõju on suuresti uurimata. Selle doktoritöö kolmas publikatsioon (Ref III) uurib, kuidas hilisemad ränded kujundasid segunenud Ameerika populatsioonide genoomset tausta. Täpsemalt on selle uuringu eesmärgiks rekonstrueerida kõrgel lahutusastmel põlvnemise komponendid, anda hinnang segunemise ajale, uurida erinevate mandrite põlvnemise demograafilist evolutsiooni pärast segunemist ning hinnata soost sõltuva geenivoolu dünaamika ulatust ja tugevust segunenud Ameerika populatsioonides. Käesoleva doktoritöö peamised tulemused ja järeldused on järgmised: • Tehti kindlaks ja dateeriti kõrge resolutsiooniga haplogrupp Q fülogeneesipuu, mis annab uut informatsiooni oma Euraasia ja Ameerika harude geograafilise jaotuse kohta tänapäeva ja iidsetes proovides. • Esimest korda tuvastati kaks eristuvat Y-kromosoomi liini, mis peegeldavad hiljutistes genoomsetes uuringutes varem kirjeldatud kaht peamist põlvnemiskomponenti (SNA ja NNA). Nende liinide lahknemine toimus tõenäoliselt Beringi maakitsuse idaosas enne Ameerika maailmajakku sisenemist, milleks kasutati kaht teed: ranniku (SNA, Q-Z780/Q-M848) ja sisemaa teed (NNA, Q-Y4276). Sinna jõudnuna segunesid need kaks põlvnemiskomponenti Põhja-Ameerikas tõenäoliselt väga vara, millele viitab iidne Kennewicki mees, kelle tuumagenoom kuulub SNA komponenti (Q-M848), kuid mtDNA haplogrupp on NNA-st (X2a). • Avastati SNA liinide kaks märkimisväärset ekspansiooni Meso- ja Lõuna-Ameerikas, üks umbes 15 000 aastat tagasi, kohe pärast esmaasustamist, ja teine 3000 aastat tagasi pärast klimaatilisi muutusi ja kohalikke kultuurilisi nihkeid. • Panama sees tuvastati märkimisväärne geneetiline struktuur, mis kattus üldjoontes käesolevas uuringus analüüsitud mineviku ja praeguste põliselanike rühmadega. Need rühmad on ka tuhandeid aastaid suguluses olnud, eriti Kariibi mere piirkonnas Panama lääne- ja Costa Rica kaguosa piiril. Ida-Panama põliselanike rühmade vahel ning Emberá ja hispaanlaste-eelsete panamalaste vahel, kes elasid Vana Panamat ümbritsevas piirkonnas enne kontakti eurooplastega, leiti vähem geneetilisi sarnasusi. • Ameerika maailmajao iidsete põliselanike seas avastati varem kirjeldamata põlvnemiskomponent. See komponent esineb ainult selles piirkonnas ning on tuvastatav iidsetes hispaanlaste-eelsetes indiviidides ja inimestes, kes ise identifitseerivad end tänapäeva põliselanike, Aafrika ja latiino-põliselanike rühmade järglastena. See jõudis Panama maakitsusele rohkem kui 10 000 aastat tagasi, levis varases Holotseenis lokaalselt ning jättis tänapäevani püsivaid genoomseid jälgi, eriti Guna rahva hulgas. • Euroopa geneetiline panus Ameerika populatsioonidesse peegeldab kolonisatsiooni aegset geopoliitilist olukorda. Avastati mitu sekundaarset Euroopa allikat, mis panustasid arvestatavasse osassse Ameerika populatsioonidest, nt Itaalia Brasiilias ja Argentiinas, Kesk-Euroopa Brasiilias. Tuletati Aafrika allikate eristuv panus Ameerika populatsioonidesse. • Segunemise ajad langevad kokku rändelainetega Euroopast ja peegeldavad ekspluateeritud Aafrika piirkondade muutumist ajas. • Segunemise demograafilise mõju analüüsist selgub üldine languse ja taastumise muster mitmes uuritavas populatsioonis, mis vastab koloniaalajastu algusele ja lõpule. Kuid Peruud ja Mehhikot iseloomustavad erinevad demograafilised trajektoorid. • Soost sõltuva segunemise dünaamika analüüs viitab sellele, et tänapäeva populatsioonidesse on panustanud rohkem Ameerika naisi kui mehi. Vastupidiselt oli Euroopa meeste panus olulisem kui samalt mandrilt pärinevate naiste oma. Sellele vastandlikult ilmnes mõnes populatsioonis, kuid mitte kõigis, tõendeid suuremast naiste panusest, mis on osaliselt vastuolus ajalooliste andmetega Aafrika päritolust.
Atomic layer deposition and microscopic analysis of magnetically and electrically polarizable thin solid films
(2021-07-07) Seemen, Helina; Tamm, Aile, juhendaja; Kukli, Kaupo, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tehnoloogia kiire areng on olnud võimalik tänu uute materjalide loomisele ja tehnoloogiliste meetodite rakendamisele. Selleks, et see areng elektroonika ja infotehnoloogia valdkonnas ka edaspidi jätkuda saaks, püsib pidevalt vajadus luua uudseid spetsiifiliste omadustega materjale, mida loodavates seadmetes kasutada saaks. Muuhulgas soovitakse saada selliseid õhukesi materjale, mis oleksid oma olemuselt multiferroidsete omadustega. Sellised materjalid on nii ferroelektriliste kui ka ferromagnetiliste omadustega ehk need materjalid polariseeruvad nii välise elektri- kui ka magnetvälja toimel ning on võimelised polarisatsiooni säilitama ka siis kui neile pidevalt välist elektri- või magnetvälja peale ei rakendata. Selliseid materjale soovitakse kasutada muuhulgas uue põlvkonna mäluseadmetes, kuna andmete salvestamiseks ja lugemiseks saaks sellisel juhul kasutada nii elektri kui ka magnetvälja. Sellest tulenevalt sadestati ja karakteriseeriti doktoritöös selliseid uudseid materjalikombinatsioone, mis võiksid olla toatemperatuuril magnetiliselt ja elektriliselt polariseeruvad. Selleks loodi tehislikult aatomkihtsadestamise nimelist meetodit kasutades mitmekihilised õhukesed nanomaterjalid (nanolaminaadid) ja segukihid (ka segukiled) kuhu liideti kokku potentsiaalselt ferromagnetiliste ja ferroelektriliste omadustega materjalid (peamiselt metalloksiidid). Töös kasutati materjalide valmistamiseks aatomkihtsadestamise meetodit, kuna see meetod on laialdaselt kasutuses muuhulgas mikroelektroonika valdkonnas ning võimaldab sadestada kõrge kvaliteedi ja kontrollitava paksusega õhukesi materjale, mida nimetatakse ka tahkiskihtideks. Doktoritööst selgus, et sadestatud materjalide omadused sõltusid lisaks valitud materjalikombinatsioonidele ootuspäraselt nii faasikoostisest kui ka sellest, kas tegu oli kihilise objektiga või segukilega. Oma positiivsete omaduste poolest paistsid silma mitmete metalloksiidide metastabiilsed faasid, mis mõjutasid sadestatud kilede magnetilisi ja elektrilisi omadusi, ning mille domineerimine faasikoostises oli kohati võimalik tänu sellele, et tegu oli kihiliste objektidega. Enamus sadestatud materjalidest näitasid ferromagnetilistele materjalidele omast käitumist polariseerudes välise magnetvälja mõjul ning osad materjalid käitusid ferroelektrilisele materjalile omaselt polariseerudes välise elektrivälja mõjul.