1. TÜ väitekirjad alates 2004 - Theses, PhD, MSc, ETD
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/10062/3
Browse
Recent Submissions
Item Soft decision making for agri-food 4.0(2024-09-26) Uzair, Muhammad; Tomasiello, Stefania, juhendaja; El Shawi, Radwa Mohamed El Emam, juhendaja; Loit-Harro, Evelin, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondVäitekiri esitab ulatusliku uurimuse uuenduslikest, andmepõhistest lähenemistest, mis käsitlevad jätkusuutliku põllumajanduse kriitilisi väljakutseid, eriti Agri-Food 4.0 kujunemisjärgus paradigmas. Uurimus keskendub masinõppe (ML) mudelite täpsuse, efektiivsuse ja tõlgendatavuse parandamisele, et ennustada olulisi põllumajanduslikke parameetreid, nagu evapotranspiratsioon, mulla orgaaniline süsinik (SOC), Ex-ante elutsükli hindamine nisu tootmisel ja põllukultuuride haiguste tuvastamine (roostetriibu nisuhaiguse tuvastamine) kasutades pilte, eesmärgiga panustada jätkusuutlike ja vastupidavate agri-toidusüsteemide arengusse. Uurimistöö Eesmärgid Põllumajandus seisab silmitsi kasvava survega, mis tuleneb kliimamuutustest, ressursside piirangutest ja toiduga kindlustatuse vajaduse suurenemisest. Need väljakutsed nõuavad arenenud otsustustööriistu, mis optimeerivad ressursikasutust ja parandavad saagikust, säilitades samal ajal keskkonna jätkusuutlikkuse. Agri-Food 4.0 kontseptsioon hõlmab selliste tehnoloogiate integreerimist nagu asjade internet (IoT), pilvearvutus ja tehisintellekt (AI), et revolutsiooniliselt muuta põllumajandust. See väitekiri on kooskõlas nende eesmärkidega, pakkudes välja tõlgendatavad ja jätkusuutlikud otsustamistööriistad, mis käsitlevad nii tõhusust kui ka läbipaistvust, mis on vajalikud põllumajanduse otsustustugisüsteemides (DSS). Uurimistöö eesmärgid on: Arendada tõlgendatavaid masinõppemudeleid, mis tasakaalustavad täpsust ja tõlgendatavust, mis on olulised põllumajanduse sidusrühmadele. Parandada põllumajandustavade jätkusuutlikkust, integreerides masinõppemudelid valdkonnapõhiste teadmistega. Rakendada automatiseeritud masinõppe (AutoML) tehnikaid põllukultuuride haiguste tuvastamise optimeerimiseks, keskendudes konkreetselt nisuhaiguste tuvastamisele. Mulla Orgaanilise Süsiniku (SOC) Ennustamine Mulla orgaaniline süsinik (SOC) on mulla tervise oluline komponent, mis mõjutab selle struktuuri, veemahutavust ja toitainete kättesaadavust, mis kõik on olulised jätkusuutliku põllukultuuride tootmise jaoks. SOC on ka oluline tegur ülemaailmses süsinikuringes, kuna mullad on suurimad maismaa süsiniku reservuaarid. Väikesed muutused SOC tasemetes võivad märkimisväärselt mõjutada atmosfääri CO2 kontsentratsioone, mõjutades seega kliimamuutusi. Väitekiri uurib erinevaid masinõppe tehnikaid SOC tasemete täpsemaks ja tõhusamaks ennustamiseks. Traditsioonilised SOC hindamise meetodid, mis sageli hõlmavad keerulist ja töömahukat proovide võtmist ja analüüsi, on täiustatud andmepõhiste mudelitega nagu ANFIS-T (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System koos murdosatikhhonovi regulatsiooniga). Uurimistöö näitab, et ANFIS-T mitte ainult ei paranda ennustuste täpsust, vaid säilitab ka kõrge tõlgendatavuse taseme, mis on praktilises põllumajanduses oluline. See on eriti oluline, kuna see on kooskõlas ülemaailmsete jõupingutustega, nagu EL-i mullastrateegia aastaks 2030, mis rõhutab SOC suurendamist kasvuhoonegaaside vähendamise eesmärkide täitmiseks. Evapotranspiratsiooni Ennustamine Evapotranspiratsioon (ET) on vee aurustumise ja taimede transpiratsiooni summa. See on kriitiline parameeter veeressursside juhtimisel, eriti põllumajanduses, kus tõhusad niisutusstrateegiad on vajalikud vee kasutamise optimeerimiseks. Põllumajandus moodustab märkimisväärse osa ülemaailmsest veetarbimisest, kus ET esindab suurimat osa veekaost põllumajandussüsteemides. Traditsioonilised ET mõõtmise ja hindamise meetodid, nagu lüsimeetrid ja evaporimeetrid, on sageli piiratud nende kõrge maksumuse ja raskustega nende ulatuslikul kasutuselevõtul. Väitekiri hindab masinõppemudelite, eriti ANFIS-T, kasutamist ET ennustamisel. Need mudelid pakuvad täpseid ennustusi, olles samas piisavalt tõlgendatavad, et neid saaksid kasutada põllumehed ja põllumajandusjuhid teadlike otsuste tegemiseks niisutuspraktikate kohta. Parandades ET ennustuste täpsust, aitab uurimistöö kaasa põllumajanduse jätkusuutlikumale veekasutusele, mis on kliimamuutuste ja veepuuduse kontekstis üha olulisem. Ex-Ante Elutsükli Hindamine (LCA) Nisu Tootmisel Elutsükli hindamine (LCA) on kõikehõlmav metoodika toodete keskkonnamõjude hindamiseks alates tooraine kaevandamisest kuni tootmise, kasutamise ja kõrvaldamiseni. Traditsioonilised LCA-d viiakse tavaliselt läbi pärast toote elutsükli lõppu (ex-post), piirates nende kasulikkust proaktiivsete ja jätkusuutlike otsuste tegemisel. Väitekiri edendab ex-ante LCA kasutamist, mis hindab võimalikke keskkonnamõjusid teadus- ja arendustegevuse etapis, võimaldades varasemaid sekkumisi ja jätkusuutlikumaid tootedisainilahendusi. Nisu tootmise kontekstis integreerib väitekiri masinõppe LCA-ga, et ennustada ja leevendada keskkonnamõjusid, nagu kasvuhoonegaaside heitkogused ja ressursikasutus. See lähenemisviis on eriti kooskõlas Euroopa Liidu rohelise kokkuleppega, mille eesmärk on vähendada süsinikuheidet kõigis sektorites, sealhulgas põllumajanduses. ML-i integreerimine LCA-sse mitte ainult ei paranda LCA ennustamisvõimekust, vaid muudab selle ka tõlgendatavamaks ja sidusrühmadele rakendatavaks. Põllukultuuride Haiguste Tuvastamine Põllukultuuride haigused, eriti need, mis mõjutavad põhikultuure nagu nisu, kujutavad endast märkimisväärseid ohte ülemaailmsele toiduga kindlustatusele. Nisu roostetriibuhaigus, mille põhjustajaks on seenpatogeen Puccinia striiformis, on üks kõige laastavamaid nisukultuuri mõjutavaid haigusi. Traditsioonilised haiguste tuvastamise meetodid, mis tuginevad suures osas käsitsi inspekteerimisele, ei ole ulatuslikud ja on vigadele altid. Väitekiri pakub välja uue AutoML-i raamistiku, mis hõlmab kontekstitundlikku tunnusjoonte inseneeriat, et parandada nisu roostetriibuhaiguse tuvastamise täpsust ja efektiivsust. Kasutades UAV-ga kogutud pilte ja arenenud pilditöötlusvõtteid, ületab raamistik täpsuse ja arvutusliku efektiivsuse osas traditsioonilised süvaõppemudelid nagu ResNet-18. See lähenemisviis mitte ainult ei lihtsusta haiguste tuvastamise protsessi, vaid suurendab ka jälgimissüsteemide mastaapsust, muutes nende rakendamise suurtele põllumajanduslikele aladele teostatavaks. Kokkuvõte Väitekiri järeldab, et arenenud masinõppetehnikate integreerimine valdkonnapõhiste teadmistega parandab oluliselt võimet käsitleda põllumajanduse võtmeprobleeme. Parandades nende mudelite tõlgendatavust, täpsust ja efektiivsust, panustab uurimistöö jätkusuutlikumate ja vastupidavamate agri-toidusüsteemide arengusse. Tulevased uurimused võiksid uurida nende tehnikate laiemat rakendamist erinevatel põllukultuuridel ja keskkondades, täiendavalt täiustades mudeleid ja raamistikke, et käsitleda ülemaailmse põllumajanduse arenguvajadusi. Lisaks on tehisintellekti mudelite energiatarbimise vähendamisele suunatud jätkuvad jõupingutused, nagu rõhutatakse väitekirjas, kriitilise tähtsusega, et viia põllumajanduslikud uuendused vastavusse keskkonna jätkusuutlikkuse eesmärkidega.Item Design and orchestration of scalable, event-driven serverless data pipelines for internet of things (IoT) applications(2024-09-19) Poojara, Shivananda Rangappa; Jakovits, Pelle, juhendaja; Srirama, Satish Narayana, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- jatäppisteaduste valdkondAsjade Interneti (IoT) seadmete üha suureneva kasutamisega on toimunud tohutu toorandmete kasv. Selliste andmete haldamine hõlmab aga keerulisi ülesandeid, sealhulgas andmete hankimist erinevatest seadmetest erinevates vormingutes, filtreerimine ja teisendamine, ning masinõppe rakendamine. Selliste andmevoogude voo ja elutsükli tõhus haldamine on märkimisväärne väljakutse. Selleks, et saavutada madal latentsus ja muud teenusekvaliteedi (QoS) mõõdikud, võetakse üha enam kasutusele pilvepõhise IoT andmetöötluse asemel serva ja udu arvutusmudeleid. See muudab andmeanalüüsi ülesannete dünaamilise täitmise keerukamaks erinevatel kaugustel ja heterogeenses riistvaras. Üks lähenemisviis Asjade Interneti andmetöötluse realiseerimiseks on monoliitsete konteinerrakenduste kasutamine, mis kondavad andmetoimingud ühte konteinerisse. Selliseid konteinereid saab migreerida üle IoT kihtide (serv, udu, pilv), et optimeerida teenuse kvaliteedi (QoS) mõõdikuid. Monoliitsete konteinerite kasutamine võib tõhusat andmehaldust nõudvate andmepõhiste Asjade Interneti rakenduste väljatöötamisel tekitada väljakutseid ja keerukust. Sujuva ühenduvuse tagamisel ja andmetoimingute skaleerimisel võib tekkida ka muid probleeme. Teised olemasolevad lahendused, nagu suured andmetöötlusklastrid (nt Apache Flink või Spark) ja valmistööriistad, võivad ressursipiirangute (serva- ja uduseadmed) ja asjade Interneti-rakenduste sündmustepõhise olemuse tõttu olla ebausaldusväärsed. Hüpoteesiks on, et seda saab lihtsustada serverivabade arvutuste ja andmekonveierite kasutusele võtuga. Serverivabade arvutuste kasutamisel saab andmeanalüütilisi ülesandeid luua individuaalselt skaleeritavate virtuaalsete funktsioonidena ja neid sündmustepõhiselt täita. Andmekonveierid võimaldavad koondada üksikud andmetöötlusülesanded suureks hajutatud andmevooks. Mõlema mudeli kombineerimisel saab luua serverivabad andmekonveierid (SDP), kus serverivabu funktsioone kasutatakse konveieriülesannetena ja neid saab sujuvalt välja kutsuda, kui andmed konveieri kaudu liiguvad. Servervabu funktsioone saab lihtsasti käivitada pilve-, serva- või udukeskkondades ning andmeedastuseks, marsruutimiseks ja funktsioonide kutsumiseks kasutatakse andmekonveieri tehnoloogiaid. Selle lõputöö eesmärk on adresseerida andmetöötluse kriitilisi aspekte asjade Interneti (IoT) keskkondades, keskendudes üleminekule konteineritelt serverivabale arhitektuuridele. Esmalt analüüsitakse kitsaskohti traditsioonilistes monoliitsetes konteineripõhistes IoT andmetöötluse lähenemisviisides. Seejärel uuritakse serverivaba andmetöötluse rakendamist asjade Interneti keskkondades kui potentsiaalset lahendust monoliitsete arhitektuuridega seotud väljakutsete ületamiseks. Lõpuks analüüsitakse serverivabade andmetöötlusraamistike skaleeritavust asjade Interneti stohhastiliste töökoormuste haldamisel. Sellel väitekirjal on kolm panust. Esimene on uudne simulaator ja raamistik konteinerite orkestreerimiseks IoT keskkondades koos gradiendipõhise tagasilevitamise lähenemisviisiga (GOBI ja GOBI*) ajastamiseks, mis on effektiivsem olemasolevatest planeerijatest. Teine panus hõlmab kolme disaini lähenemist serverivabade andmekonveierite (SDP) loomiseks ja nende sobivuse analüüsi erinevate asjade Interneti rakenduste jaoks. Standardsetel andmevootööriistadel (DFT) põhinevad SDP-d ei sobi arvutusmahukate ülesannete jaoks, nagu videotöötlus, kuid need on tõhusad laia ribalaiust vajavate rakenduste jaoks. Objektisalvestusteenusel (OSS) põhinevad SDP-d sobivad paremini arvutusmahukate toimingute jaoks ja MQTT-põhised SDP-d sobivad latentsustundlike toimingute jaoks, kuid mitte arvutus- ja ribalaiustundlike ülesannete jaoks, kuna protsessori ja mälu kasutus on suurem. Kolmas panus on reaktiivsete automaatse skaleerimise mehhanismide sobivuse analüüs SDP jaoks nelja erineva töökoormuse mustri korral. Arvutusmahukate ülesannete puhul töötab ressursipõhine skaleerimise lähenemisviis tõhusalt hüppelise, püsiva, järsu ja kõikuvate töökoormuste korral. Lühikese täitmisajaga ülesannete jaoks sobib töökoormusepõhine skaleerimine kõigi nelja töökoormuse korral. See lõputöö käsitleb IoT andmete töötlemise keerukust ja väljakutseid üleminekul monoliitsetelt konteineriarhitektuuridelt serverivabadele pilvearvutusmudelitele asjade Interneti andmete töötlemisel. Töö väljundid aidatvad asjade Interneti arendajatel valida kõige sobivaamad andmetöötlusmehhanismid, võttes arvesse selliseid tegureid nagu vabad arvutusressursid, ribalaius, energiatarbimine ja latentsus, täites samal ajal tundlikke QoS nõudeid.Item Empowering machine learning pipelines with automated feature engineering(2024-09-19) Eldeeb, Hassan Abdulgaleel Hassan Salim; El Shawi, Radwa Mohamed El Emam, juhendaja; Tatu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondSuurandmete ajastul on esile kerkinud automaatne masinõpe (AutoML), mis üritab tasakaalustada ühelt poolt kasvavaid andmemahte ja teiselt poolt piiratud andmeteaduse oskusteavet. Tehnoloogia aluseks on raamistikud, mis automatiseerivad keerulise ja iteratiivse masinõppemudelite loomise protsessi, laiendades seeläbi andmeanalüüsi kättesaadavust ja tõhusust. Üheks keskpunktiks on innovatsioon automaatses omaduste väljatöötamises (Feature Engineering, FE). See on oluline, kuid traditsiooniliselt töömahukas samm, mis suurendab mudeli täpsust andmeatribuutide intelligentse valimise ja muundamise kaudu. Siin peitub BigFeat'i olulisus. See on uuenduslik raamistik, mis on hoolikalt konstrueeritud FE protsessi automatiseerimiseks ja uuendamiseks. BigFeat eristub sellega, et ühendab sujuvalt skaleeritavuse seletatavusega, tagades, et omaduste automaatne genereerimine ei varjutaks mudeli ennustuste taga olevat põhjendust. Põhjalikul võrdlemisel olemasolevate raamistikega on BigFeat järjepidevalt näidanud paremat tulemust, pakkudes märkimisväärseid täpsuse parandusi mitmekesistel andmekogumitel. Raamistiku disain, mis keskendub dünaamilisele omaduste genereerimisele ja valikule mitte ainult ei tõsta mudeli sooritust, vaid säilitab ka kasutaja usalduse ja mõistmise jaoks hädavajaliku tõlgendatavuse. BigFeat'i juurutamine tähistab olulist verstaposti AutoML maastikul, pakkudes tugevat lahendust, mis demokratiseerib keeruka andmeanalüüsi. FE-s ulatusliku domeeniteadmiste vajaduse leevendamisega annab BigFeat laiemale kasutajate hulgale võimaluse kasutada masinõpet, edendades innovatsiooni üle mitmete valdkondade.Item Effects of valproate and liraglutide in rodent models of Wolfram syndrome: emphasis on transcriptomic changes in the renin–angiotensin–aldosterone system(2024-09-13) Punapart, Marite; Plaas, Mario, juhendaja; Terasmaa, Anton, juhendaja; Vasar, Eero, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondWolframi sündroom (WS) on harvikhaigus, mis on põhjustatud mutatsioonidest WFS1 geenis, mis kodeerib valku wolframiin. Haigust iseloomustavad insuliinsõltuv diabeet, süvenev nägemisnärvi kahjustus, magediabeet ja kuulmislangus. Lisaks võivad kaasuda mitmed psühhiaatrilised ning neuroloogilised häired. WS korral täna tõhus ravi puudub, kuid haiguse kulu pidurdamiseks on uurimisel mitmed juba kliinilises kasutuses olevad ravimid. Sealhulgas epilepsiavastane valproaat ja diabeedivastane ravim liraglutiid, mida peetakse potentsiaalseteks WS-i leevendavateks ravimiteks. Käesoleva väitekirja esimene pool keskendus valproaadi toime iseloomustamisele WS hiire mudelis. Leiti, et valproaat mõjutas WS hiirte maksakoes enim geene, mis on seotud oksüdatiivsete reaktsioonide, rasvade ainevahetuse ning ööpäevarütmi reguleerimisega. Enim oli mõjutatud Ppar𝛽/𝛿, millel on oluline roll ka glükoosi ainevahetuses. Testides valproaadi mõju WS hiirte veresuhkrule, leiti, et ravimi ühekordne manustamine parandas veresuhkru ainevahetust samal ajal kui pikaajalisel ravil toime puudus. Väitekirja teises pooles uuriti WFS1 olulisust ning valproaadi ja liraglutiidi toimet reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteemis (RAAS) WS rotimudeli kudedes, kus on olulisel hulgal ka WFS1. RAAS süsteemi on sarnaselt WFS1-ga seostatud struktuuridega, mis seovad mitokondreid ja endoplasmaatilist retiikulumi ja on olulised närvirakkude elulemuses. Leiti, et RAAS-i võtmeretseptorite angiotensiin II tüüp 2 retseptori ja bradükiniini retseptori B1 geenide avaldumine on WS rottides märkimisväärselt alla reguleeritud. Lisaks täheldati madalamat aldosterooni ja kõrgemat bradükiniini taset. Vähenenud aldosterooni taset on hiljuti otseselt seostatud WFS1 puudulikkusega. Valproaat ja liraglutiid ei suutnud nende geenide avaldumise tasemeid normaliseerida, kuid tõstsid aldosterooni ja vähendasid bradükiniini taset. Kuigi WS rottidel ei esine RAAS-i häiretele viitavaid füsioloogilisi ilminguid, on see süsteem geenide avaldumise tasemel häirunud. Sealjuures tundub, et selle toimimist mõjutab tugevalt stress. Häirunud RAAS võib võimendada põletikulisi protsesse ja oksüdatiivset stressi, seeläbi kiirendades haiguse kulgu, mistõttu on oluline neid uusi teadmisi edaspidi arvestada.Item The forms of memory: biosemiotic modelling of alloanimal episodic semiosis(2024-09-12) Miyamoto Gómez, Oscar Salvador; Kull, Kalevi, juhendaja; Maran, Timo, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondKus sa olid ja mida tegid kolm päikeseloojangut tagasi? Millal sa viimati toidupoes käisid ja milliseid asju sa sealt ostsid? Millal ja kus sa viimati oma parima sõbraga kohtusid? Millal ja kus sa kõige tõenäolisemalt kõike ülalnimetatut uuesti teed? Kui suudad neile küsimustele vastata ilma kõrvalise abita, võib öelda, et sul on episoodiline mälu. See omapärane pikaajaline neurokognitiivne süsteem tugineb sinu võimele teadlikult uuesti läbi elada varasemaid isiklikke kogemusi ja ette näha võimalikke tulevikustsenaariume. Episoodiline mälu esineb ka loomadel, näiteks varestel, harakatel, tuvidel, rottidel, hiirtel, gorilladel, šimpansidel, orangutanidel, koertel, elevantidel, delfiinidel, kaheksajalgadel ja paljudel teistel. Käesolev doktoritöö selgitab, kuidas need loomaliigid, sarnaselt inimestele, on võimelised vastama mis-kus-millal küsimustele neile omasel viisil. Selle uurimistöö peamine järeldus on, et loomade episoodiline mälu sõltub tähendusloome protsessist, mida ma nimetan "episoodiliseks semioosiks". Läbi tõlgenduse ühendab see protsess vaimsed kujundid ja aegruumilised stsenaariumid. Teisisõnu, loomade episoodiline mälu annab tunnistust mälu struktuurist, mälu sisust ja mälu paindlikkusest. Termini episoodiline mälu võttis kasutusele episoodilise mälu teooria isaks peetud Kanada-Eesti eksperimentaalpsühholoog Endel Tulving (1927–2023). Tulvingu ja tema kolleegide teedrajav töö selgitab, miks on olemas kaks erinevat pikaajalise mälusüsteemi vormi. Esimene neist on semantiline mälu, mis vastutab faktilise ja kontseptuaalse teabe talletamise eest. Teine on episoodiline mälu, mis vastutab elatud kogemuste ja nende aegruumilise konteksti mäletamise või rekonstrueerimise eest. Näiteks on sinu sünnikuupäeva ja -koha teadmine võimalik tänu semantilisele mälule, isegi kui sinu episoodilisel mälul puudub sellest autobiograafilisest sündmusest subjektiivne mälestus. Tänu oma episoodilisele mälule on sul omakorda võimalik eredalt meenutada esimest korda, kui sa keskkoolis uue sõbraga kohtusid, isegi kui sinu semantiline mälu selle sündmuse täpset kuupäeva ja kohta ei tea. Episoodilise mäluga loomadel on ka semantiline mälu. Kuigi loomade semantiline teadmine ei väljendu verbaalselt, saab seda väljendada läbi käitumise. Doktoritöö selgitas ka episoodilise mälu vastastikust sõltuvust semantilisest mälust ja teistest loomariigis esinevatest mäluvormidest. Doktoritöö uuris episoodilist mälu biosemiootilisest vaatenurgast, selgitades, kuidas episoodilise mäluga loomad tajuvad ja muudavad oma ökosüsteemi tähendusrikkaks maailmaks. Kasutades etoloogilisi tõendeid, koostasin ma nende meeltest, harjumustest ja tegevustest biosemiootilised "kaardid" või "mudelid". Nende mudelite eesmärk oli vastata neljale põhiküsimusele. (1) Kas väljaspool inimese episoodilist mälu on episoodilisi nähtusi? (2) Milline seos on semioosi ja elatud kogemuste vahel loomade episoodilises mälus? (3) Kas biosemiootilist fenomenoloogiat tuleks praktiseerida puhta teooriana või on see rakendatav ka loomade episoodilise mälu eksperimentaalsete uuringute puhul? (4) Kuidas saab biosemiootika aidata kaasa fenomenoloogia mõistmisele loomade episoodilises mälus? Dissertatsiooni järeldused võib jagada neljaks ideeks. (1) Episoodilise mälu olemust ei saa kindlaks teha uurides ainult inimesi, eriti kui arvestada episoodilise mälu mitmeliigilist konteksti (2) Loomade episoodilise mälu kõige olulisem omadus ei ole see, et tal "puudub" midagi inimlikku (nt keel), vaid asjaolu, et loomade episoodilise mälu kaudu on võimalik inimese episoodilise mälu tõelise semiootilise olemuse mõistmine ja võrdlemine. Inimese episoodiline mälu ei ole ei astmelt ega olemuselt "kõrgem". (3) Inimese episoodilise mälu areng on ainulaadne, nagu on seda ka loomade episoodilise mälu liigispetsiifilised omadused. See tähendab, et need erinevad teineteisest ainult mõne aspekti või võimekuse poolest. (4) Inimese episoodilise mälu ja loomade episoodilise mälu ontoloogilist eristamist ei tohiks taandada millekski "vaimseks" (nt mentaalne ajarännak). Episoodilise mälu "tõelist olemust" ei mõisteta mitte siis, kui me looma sellest "välja ajame" või "eemaldame" (nt instinktid), vaid siis, kui tunneme ära inimeste loomupärase loomalikkuse. Just sel viisil saame minna kaugemale inimeste episoodilise mälu psühholoogilistest ja looma episoodilise mälu käitumuslikest selgitustest. Biosemiootiline arusaam episoodilisest mälust on loomaühiskondade antropogeensete mõjude keskel ülioluline. Kultuurilised harjumused, jagatud teadmised ja arbitraarsed koodid on omadused, mis sõltuvad keerukatest mäluvormidest, mis ei ole geneetiliselt päritud, vaid elu jooksul õpitud. Sellest tulenevalt on biosemiootika kohustus näha loomi mitte kui ellu jäävaid organisme, vaid mõistusega olendeid, kes omavad elusid.Item Wolves as signs of McDonaldization in Northern Manitoba(2024-09-12) Creighton, Andrew Mark; Mäekivi, Nelly, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondAntud doktoritöös uurin huntide kasutamist turismimajanduse esindamisel ja brändimisel Thompsoni linnas, mis on väike omavalitsusüksus Kanada Manitoba provintsi põhjapiirkonnas. Töös tuginen zoosemiootilisele ja sotsioloogilisele teooriale, et uurida, kuidas hunte meedias esindatakse ja võrreldakse seda nende tegeliku agentsuse ja kehaehitusega ning kuidas selliseid kujutisi kasutatakse majandusarengu edendamiseks ja toetamiseks. Keskendun eriti sellele, kuidas inimeste, huntide ja teiste loomade vaheliste suhetega seotud tundeid ja emotsioone kasutatakse selleks, et kogukondlikkuse tunnet suunata tarbekaupadele, teenustele ja institutsioonidele. Sellist võtet kasutatakse selleks, et kaupu, teenuseid ja institutsioone brändida või “lummata”, nagu George Ritzer seda protsessi nimetab. Uurin seda nähtust esmalt teoreetilise raamistiku loomise kaudu, mis arvestab seda brändimist ja arengut, samuti kogukonna emotsioone ja loomade kogemusi. Seejärel kasutan loodud teooriat 50 teemakohase ajaleheartikli analüüsimiseks ja uurimise suunamiseks. Leian, et emotsioone huntide suhtes ja suhteid nende loomadega püüti kasutada turismimajanduse arendamise brändimiseks, kuid see on osutunud keeruliseks kohalike teadmiste tõttu huntidest ja huntide sobimatuse tõttu turismimajandusse.Item Systems-level characterisation and improvement of Clostridium autoethanogenum metabolism(2024-09-12) Ingelman, Henri; Valgepea, Kaspar, juhendaja; De Lima, Lorena Azevedo, kaasjuhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondAtsetogeensete bakterite uurimine on pälvinud kasvavat tähelepanu nende võime tõttu muundada kasvuhoonegaase väärtuslikeks produktideks läbi gaasfermentatsiooni. Tehnoloogial võib olla oluline roll kliimamuutuste ja jäätmekäitluse probleemide leevendamisel kuid globaalsel rakendusel seisavad ees väljakutsed. Esiteks on arusaam atsetogeenide metabolismist piiratud ning genotüüp-fenotüüp suhted on lõpuni mõistmata. Lisaks on geneetiline inseneerimine võrreldes mudelorganismidega algusjärgus, mida raskendab fakt, et enamike geenide funktsioonid on teadmata või ebaselged. Doktoritöö keskendus nende väljakutsete lahendamisele, ühendades gaasfermentatsiooni süsteemibioloogia, adaptiivse laboratoorse evolutsiooni (ALE) ja geneetilise inseneerimisega. Eesmärk oli uurida kasvuerikiirusest sõltuvat metabolismi ning kasutada ALE-i et, omandada täiustatud omadustega C. autoethanogenum tüvesid. Lisaks oli eesmärgiks parendada genotüüp-fenotüüp seoste mõistmist. Töö sisaldab kvantitatiivseid andmeid kasvuerikiiruse mõjust atsetogeenide metabolismile ja gaasfermentatsiooni protsessile. Antud tulemused näitavad, et C. autoethanogenumi kiirendatud kasv suurendab tööstuslikult oluliste ühendite tootlikkust ning edendavad arusaamist atsetogeenide transkriptsioonilisest regulatsioonist. Lisaks järeldab doktoritöö, et ALE-i abil on võimalik saada tüvesid, mis omavad oluliselt parenenud kasvuerikiirust, suudavad kasvada minimaalsöötmel ning näitavad head võimekust autotroofsetes läbivoolukultuurides. Muuhulgas uuriti ALE jooksul tekkinud kolme mutatsiooni mõju, konstrueerides kolm metsiktüvel põhinevat tüve ja iseloomustati neid pudeli- ning läbivoolukultuurides. Tulemused näitavad, et ALE-st tuletatud geneetiline inseneerimine saab anda oluliselt parendatud omadustega C. autoethanogenum tüved. Lisaks tuvastati konvergentse evolutsiooni olemasolu ning mitmeid uusi geneetilise inseneerimise sihtmärke, et luua parendatud omadustega rakuvabrikuid.Item Rethinking intralingual translation and exploring its interface with censorship, manipulation, and controversy(2024-09-09) Moreno Tovar, Manuel; Doorslaer, Luc van, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondTõlkimine ei pea tingimata hõlmama kahte keelt (keeltevaheline tõlge), see võib toimuda ka ühe keele sees (keelesisene tõlge). Doktoritöö keskendub keelesisesele tõlkimisele, arvestades asjaolu, et otsus, mida loetakse „keeleks“, on paljuski sotsiaalpoliitiline. Tõlketeaduses on püütud laiendada meie arusaamist tõlkimisest ning mõned teadlased on määratlenud erinevaid keelesisese tõlke liike. Tüpoloogiaid uuendatakse pidevalt ja need muutuvad üha keerulisemaks, mis tõstatab küsimuse, kas need saavad olla täielikult kirjeldavad. Oluline küsimus puudutab ka keelesisese tõlke ideoloogilist olemust: millise manipulatsiooniga on tegemist, kui lähteteksti lühendatakse või ’pakendatakse ümber’ teise sihtrühma jaoks? Siinkohal näib, et keelesisene tõlge on juba iseenesest vastuoluline: kas on vaja teha Briti romaanist Ameerika versioon? Kas klassikalist kirjandust peaks tõlkima tänapäevasesse või lihtsasse keelde? Doktoritöös mõtestatakse keelesisene tõlge ümber, kirjeldades seda kui häguste piiridega mõistet. See tähendab, et keelesisese tõlke liigid ja nende loomist mõjutavad tegurid kattuvad sageli. Lisaks uurib see töö vastuoluliste tegurite analüüsi kaudu tsensuuri ja ideoloogilise manipuleerimise rolli keelesiseses tõlkimises. Kuigi käsitlen mitmeid keelesisese tõlke vorme, on minu peamine uurimisobjekt spetsiaalselt keeleõppijatele kirjutatud raamatud. Minu analüüsid, mis hõlmavad tekste ja neid ümbritsevaid elemente, võimaldavad mul kirjeldada neid raamatuid kui kompleksseid teoseid, mis mõnikord eiravad tsensuuriga seotud ootusi. Kuigi vastuolulised aspektid (näiteks seoses soo või seksuaalsusega) kipuvad olema manipuleeritud, ei ole manipulatsioonide taga peituvad motiivid sugugi üheselt selged.Item Groundwater and surface water interactions in peatlands: hydrogeological insights from Estonian mires(2024-09-09) Paat, Raul; Jõeleht, Argo, juhendaja; Kohv, Marko, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondSood on tähtsad ökosüsteemid meie maastikes. Nad on olulised elukohad taime- ja loomaliikidele ning ühtlasi ka suured pinnase süsinikuhoidlad ja maastike veerežiimi reguleerijad. Nende pindala on nii maailmas, kui ka Eestis, eelneva sajandi jooksul palju vähenenud, ennekõike kuivenduse mõjude tõttu. Põllumajanduslikud-, metsanduslikud- ja turbakaevandamise kuivendusmõjud on hästi teada ning uuritud. Vähem on teada sellest, kuidas mõjutab turba all olevate põhjaveekihtide kuivendamine veetasemeid soodes nende peal. Käesolev doktoritöö loob selgust turba-aluste veekihtide kuivendamise mõjudest Selisoo näitel, mis asub Kirde-Eestis, vahetult töötava põlevkivi allmaakaevanduse kõrval. Veetasemete seire kaudu kinnitatakse, et põlevkivi kaevandamisest tingitud veetasemete alanmine põhjaveekihtides mõjutab ka raba veerežiimi, eriti just äärealadel, kus turbalasund on õhukesem. Sellest tulenevalt uuritakse põhjalikumalt turba füüsikalisi omadusi ja veejuhtivusi ka teistes Kirde-Eesti soodes. Nähtavate seoste põhjal pakutakse välja kaks statistilist mudelit, millega ennustada veejuhtivust teiste mõõdetavate turba omaduste kaudu. Lisaks pakutakse doktoritöös välja meetod, millega uurida turba vertikaalset veejuhtivust. Käsitletud metoodikat pole varasemalt turba puhul kasutatud, kuid esitletud tulemused näitavad, et välja pakutud võtetega on võimalik turba vertikaalset veejuhtivust hinnata. Doktoritöös saadud andmed ja välja pakutud meetod ning mudelid on olulised, saamaks laialdasemat ning detailsemat ülevaadet piirkonna soode hüdroloogiast. Kõik see on vajalik koostamaks täpsemaid hüdroloogilisi- ja hüdrogeoloogilisi mudeleid, et hinnata turba-aluste veekihtide kuivendamise mõjusid soodele.Item The gut microbiome at the interface of human health and disease(2024-09-09) Krigul, Kertu Liis; Org, Elin, juhendaja; Org, Tõnis, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondKiiresti kasvav teaduslike ja populaarteaduslike artiklite, kliiniliste uuringute ja turul müüdavate mikrobioomi toodete hulk vihjab, et huvi meie kehas esinevate mikroobide vastu on suurenenud nii teadlaskonnas kui ka ühiskonnas laiemalt. Siiski on valdkond peamiselt veel vaatlusuuringute keskne, üritades kirjeldada üldiseid muutusi ja mustreid. Ühelt poolt üritame aru saada, kuidas erinevad keskkonnafaktorid ja elustiilivalikud mõjutavad meie mikrobioomi. Teisalt soovime aga mõista, kuidas mikrobioom mõjutab meie keha toimimist. Samuti uurivad mikrobioomi valdkonna teadlased võimalusi ja kaardistavad takistusi, kuidas mikrobioomi kasutada haiguste diagnoosimiseks ja ennetuseks. Käesolev doktoritöö nendest küsimustest lähtuski. Esiteks leidsime, et peitvere testi proovid, mida kasutatakse Eestis jämesoolevähi sõeluuringutes, on sobilikud ka mikrobioomi uuringuteks. See võib tulevikus lihtsustada populatsioonipõhist proovide kogumist ning viia läbi mikrobioomitestidega täiendatud sõeluuringuid. Teiseks näitasime, et biopangal põhinevad mikrobioomi kohordid, nagu doktoritöös esitletud Eestlaste Mikrobioomi Projekt Eesti geenivaramus, on väärtuslikud uute mikrobioomi mõjutavate tunnuste avastamiseks. Näiteks leidsime, et korduv antibiootikumide ja antidepressantide kasutamine viimase 10-aasta jooksul on oluliselt seotud muutustega mikrobioomis, isegi kui viimasel ajal pole ravimit tarvitatud. Kasutades inimene-hiir mikrobioota ülekannet näitasime, et inimeste korduv antibiootikumide kasutamine viib soolestiku limaskesta toimimise häirumiseni hiirtes, isegi kui doonorid polnud poole aasta jooksul antibiootikume tarbinud. Kuigi mikrobioomiga on veel palju avastamist ja valdkond vajab standardiseerimist, on selles doktoritöös esitatud teadustööd juba selgeks märgiks, et mikrobioomi uurimine on kasulik ka inimtervise mõistmisel. Aina enam saame aru, et paljud ravimid lisaks antibiootikumidele mõjutavad pikaaegselt meie mikrobioomi kooslust ja seeläbi tervist. Käesoleva doktoritöö tulemused koos teiste avaldatud teadustöödega annavad ravimite määramisel alust printsiibile “nii palju kui vaja, nii vähe kui võimalik”, kuna pikaaegsed mõjud vajavad veel uurimist.Item Novel high-performance biomass-based polymers(2024-09-05) Laanesoo, Siim; Vares, Lauri, juhendaja; Jannasch, Patric, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondEnergia ja plastikute tootmisel kasutatakse praegusel hetkel põhiliselt fosiilset päritolu toorainet. Küll aga pole mittetaastuvate ressursside kulutamine pikemas plaanis jätkusuutlik ning vajalik oleks leida alternatiive taastuvatest loodusressurssidest. Näiteks plastikute tootmisel kasutatakse vaid kuni 2% biobaseeruvat toorainet, samal ajal kui nende tootmismahud aina kasvavad. Selle parandamiseks käib vilgas uurimistöö, leidmaks piisavalt heade omadustega alternatiive, mis suudaksid fossiilpäritolu plastikutega võimalikult hästi konkureerida. Näiteks kipuvad biobaseeruvad polümeerid olema kõrgematel temperatuuridel liialt pehmed paljude rakenduste jaoks. Käesolev töö keskendub termoplastsete polümeeride väljatöötamisele, kasutades peamiselt biobaseeruvat isosorbiidi, mis on kommertsiaalselt toodetav jäiga struktuuriga mitmekesine diool. Töö käigus lisati ühele isosorbiidi hüdroksüülrühmale polümeriseeruv metakrülaadi funktsionaalrühm ja teisele erinevaid loodusest pärit struktuurifragmente. Saadud monomeerid polümeriseeriti ning testiti nende omadusi erinevate meetoditega. Tulemusena saadi rida väga erinevate omadustega termoplastseid polümeere, mida saab kuumutades töödelda. Klaasistumistemperatuurid (kus polümeerid pehmenevad) sõltusid polümeeri kõrvalahelatest ja jäid vahemikku Tg 46–168 °C, mis on biobaseeruvate polümeeride kontekstis äärmiselt konkurentsivõimeline. Lisaks käitusid lineaarsete pikkade kõrvalahelatega (alates C14 pikkusega) polümeerid vedelkristallsetena, mis on äärmiselt haruldane biobaseeruvate polümeeride hulgas. Kokkuvõtvalt võiksid need polümeerid pakkuda asendust fossiilpäritolu polümeeridele erinevate plastikute koostises.Item Applicability of digital photography in monitoring changes of leaf inclination and foliage clumping with time(2024-09-02) Adamson, Kairi; Pisek, Jan, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondValgusel on ülioluline roll puuvõrade arengus, mõjutades fotosünteesi intensiivsust, taimede kasvu ja ökosüsteemi primaarproduktsiooni. Puulehtede kaldenurgad ja klasteriseerumisindeks on kaks olulist parameetrit, mis määravad, mil määral valgus võra sisemusse pääseb. Esimene neist kirjeldab, milliste nurkade all lehed kasvavad, ja teine, kui tihedalt on lehed grupeerunud võrseteks, oksteks ja muudeks struktuurideks. Ehkki mõlemad parameetrid on taimkatte produktiivsuse ja kiirguslevi modelleerimiseks hädavajalikud, on neid andmete kogumise suure keerukuse tõttu mudelites sageli käsitletud konstantidena või hoopis eiratud. Käesolevas doktoritöös kasutati lehenurkade mõõtmiseks lihtsat digifotodel põhinevat meetodit. Pärast meetodi usaldusväärsuse tõestamist rakendati seda, et uurida erinevate puuliikide lehenurki kogu kasvuperioodi vältel. Selgus, et lehenurgad varieeruvad suurel määral sõltuvalt puuliigist, lehtede kõrgusest võras, kasvuperioodi etapist ja valguse kättesaadavusest. Erinevate klasteriseerumisindeksi mõõtmismeetodite võrdlus näitas, et digifotograafia on sobivaim viis andmete kogumiseks ka klasteriseerumise arvutamisel. Töö käigus koguti kokku kõige mahukam hetkel saadaolev lehenurkade andmestik ning tehti see laiemale kogukonnale avalikult kättesaadavaks. Ühtlasi näidati, et kliimamuutustega kaasnev kõrgem süsihappegaasi kontsentratsioon atmosfääris ei mõjuta lehenurkasid ega klasteriseerumisindeksit, tänu millele jäävad kogutud andmed rakendatavaks ka edaspidi.Item Mining biomarkers for infertility-associated conditions. Studies on polycystic ovary syndrome and recurrent implantation failure through microbiome and AI-based approaches(2024-08-30) Lee, Seungbaek; Piltonen, Terhi, juhendaja; Arffman, Riikka K., juhendaja; Salumets, Andres, juhendaja; Elin Org, juhendaja; University of Oulu. Faculty of Medicine; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondNaiste viljatuse esinemissagedus on viimastel aastakümnetel suurenenud. Reproduktiivsed häired, nagu polütsüstiline munasarjade sündroom (PCOS) ja korduvad implanteerimise ebaõnnestumised (RIF), on olulised naise viljatuse põhjustajad. Varasemad uuringud on näidatud, et nii PCOS kui ka RIF patsientide endomeetriumi immuunprofiil on muutunud, mis võib aidata kaasa endomeetriumi talitluse häiretele ja viljatuse kujunemisele. Lisaks on nende seisundite puhul täheldatud ka reproduktiivse trakti ja/või soolestiku mikrobioomi muutuseid, mis võivad mõjutada patsiendi üldist tervist ja tema viljakust. Käesolevas doktoritöös uuriti reproduktiivse trakti mikrobioomi, sealhulgas vaginaalseid ja endomeetriumi proove, et iseloomustada mikroobide kooslust menstruaaltsükli erinevates faasides PCOS-i diagnoosiga naistel ja tuvastada PCOS-iga seotud mikroobide profiil. Seejärel analüüsisime PCOS diagnoosiga naiste soolestiku mikrobioomi ja selle seost patsientidel esinevate meeleoluhäiretega. Viimase teemana arendati välja tehisintellektil (AI) baseeruv mudel, mis aitab anda histoloogilist hinnangut PCOS-i ja RIF diagnoosiga naiste endomeetriumi koe proovidele. AI-mudeliga uuriti menstruaaltsükli faasist sõltuvaid muutusi endomeetriumi näärmete proportsioonides ja põletikulises seisundis, mida iseloomustas CD138 positiivsete plasmarakkude esinemine. Väitekirjas läbi viidud uuringud näitasid, et endomeetriumi mikrobioomi alfa mitmekesisus oli oluliselt suurem PCOS-iga naistel varases sekretsioonifaasis võrreldes naistega, kellel PCOS-i ei olnud. Lisaks tuvastati kolm bakteritaksonit, mille sagedused olid oluliselt erinevad PCOS-i diagnoosiga naistel. Lisaks varieerus soolestiku mikrobioom PCOS-ga naistel sõltuvalt nendel esinevast meeleoluhäirete diagnoosist ning spetsiifilised bakterid korreleerusid nii PCOS-i kui ka meeleoluhäirete ühiste kliiniliste tunnustega. Viimaks näitas AI analüüs PCOS naistel muutusi CD138+ rakkude proportsioonis. Samas ei mõjutanud endomeetriumi retseptiivsus RIF patsientidel endomeetriumi koe epiteeli näärmete arengut ega CD138+ rakkude esinemist. Tulemused sillutavad teed tulevastele uuringutele reproduktiivse trakti mikrobioomi ja viljatuse omavaheliste seoste kohta PCOS ja RIF patsientidel ning rõhutavad soolestiku mikrobioomi muutuste võimalikku rolli PCOS diagnoosiga naistel esinevate meeleoluhäirete tekkes. Lisaks näitavad tulemused, et AI võiks olla kliinilises praktikas kasutuses põletikuliste seisundite tuvastamisel emaka koes ja antud meetod on paljulubav endomeetriumi funktsionaalsete häirete tõhusamateks teadusuuringuteks.Item Phenomenological implications of Standard Model extensions(2024-08-26) Müürsepp, Kristjan; Marzola, Luca, juhendaja; Raidal, Martti, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondOsakestefüüsika Standardmudel (SM) on tänini kõige täpsem kirjeldus elementaarosakeste omadustele ja vastastikmõjudele. Sellegipoolest hõlmab SM lahendamata küsimusi, mis vihjavad SM-välise füüsika võimalusele. Doktoritöös uurime võimalikke SM edasiarendusi, mis võimaldavad SM-i välise füüsika ilminguid täpsemalt vaadelda. Lisades SM osakestele uue footoni ja kvargid (SM-i footoni ja kvarkide tumedad partnerid) on võimalik seletada kvarkide masside mitme suurusjärgulisi erinevusi, vaakumi stabiilsust ja seletada kvarkidest koosnevate mesonite lagunemisprotsesse. Nii saame paremini mõista kvarkide ja neist koosnevate osakeste omadusi ning ühtlasi teha ennustusi tulevikueksperimentide jaoks. Vaakumistabiilsus on oluline, kuna Higgsi vaakum määrab meile teadaolevate elementaarosakeste massid, ning ebastabiilse vaakumi korral muutuksid Universumi omadused drastiliselt. Uued kvargid võivad endas hõlmata ka sobivat tumeaine kandidaati. Teiseks, vaatlesime kooskõlalise spinn-3/2 teooriaid. Kõikidel elementaarosakestel on sisemine pöörlemismoment, mida kutsutakse spinniks. Kuigi SM osakeste puhul on kõrgeim vaadeldud spinn võrdne ühega, on võimalik, et SM edasiarendused kätkevad endas ka kõrgema spinniga osakesi, näiteks tumeaine kandidaadina. Kõrgema spinni teooriad on keerulised, mistõttu võib ebakooskõlalise teooria puhul esineda põhjus-tagajärg seose rikkumine. Doktoritöös uurisime teooriat, mis võimaldab antud probleemi vältida tänu teistsugusele matemaatilisele lähenemisele. Rakendasime seda teooriat, et arvutada spinn-3/2 osakeste kaudne mõju müüoni anomaalsele magnetmomendile. Müüon on elektroni raskem sugulane, ja selle anomaalne magnetmoment kirjeldab müüoni vastastikmõju magnetväljaga kvantparandite tõttu. Kuigi meie teooria ei võimaldanud eksperimentaalselt vaadeldud magnetmomendi erinevust SM-ist seletada, leidsime, et see ei ole eksperimendi poolt välistatud, ning esitasime konkreetse näite kõrgema spinni teooria praktilisest kasutusest kvantparandite kasutamiseksItem Glass and its makers in Estonia, c. 1550–1950: an archaeological study(2024-08-23) Reppo, Monika; Tvauri, Andres, juhendaja; Russow, Erki, juhendaja; Haggrén, Georg, juhendaja; Tartu Ülikool. Humanitaarteaduste ja kunstide valdkondDoktoritöös „Glass and its makers in Estonia, c. 1550–1950: an archaeological study“ esitati kirjalike andmete ja arheoloogiliste leidude põhjal Eesti uusaegse klaasitööstuse täiendatud ja parandatud kronoloogia. Tehti kindlaks, et Eestis rajati 1628.–1940. aastani 42 klaasikoda, mille omanikest kolmandik olid omavahel suguluses või abielu kaudu seotud. Klaasikojad kaardistati – paraku selgus, et vaid 6 ajaloolist klaasikoda on kaitse all. Võõrtööjõule tuginenud tööstuse kujunemisest, tööliste rollist ja sidemetest 17.–19. sajandil anti ülevaade läbi rändklaasitööliste ja nende pereliikmete elukaare ning Wentzelli, Hageni ja Runge perekonnaloo. Selgus, et 17.–18. sajandil töötati ühes klaasikojas 1–3 aastat; 19. sajandi jooksul jäid töölised paiksemaks. Kogukonna hoidmises osutusid uuringu põhjal olulisemaks ristivanemlus ning abielud. Klaasikodade arvu järsk tõus 18. sajandi keskpaigas kajastus lisaks suurenenud tööliste hulgale leidudes, mida uuriti uusaegse klaasitarbimise kirjeldamiseks. Kuna kohalik tööstus sai alguse Lääne-Eestis, keskenduti Haapsalu ja Pärnu klaasileidudele, mida võrreldi Tallinna leidudega. Rohekast võsaklaasist tahvel- ja anumaklaas oli kohalike klaasikodade põhitoodanguks ning need moodustasid uuringu põhjal leidudest enamuse, pudelid sealjuures 50% Haapsalu ja 44% Pärnu kõikidest klaasileidudest, kuid vaid 13% Tallinna leidudest. Uuringu käigus kirjeldati kõiki olulisemaid kohalikke ning haruldasemaid imporditud klaasesemeid ja nende kaunistusvõtteid. Märkimisväärse tulemusena avastati, et Eestis tõrjus tahvelklaasi lõikamine retušeerimise välja 17. sajandi jooksul. Töö leidudega võimaldas luua koostöös Eesti Keele Instituudiga eesti keelde ka paar uut sõna – näiteks vaaliklaas ja hallitoonitehnika. Doktoritöö aluseks on autori koostatud kolm mahukat andmekogu klaasikodade, tööliste ja nende pereliikmete ning klaasileidude kohta, mis on toorandmetena vabalt kättesaadavad repositooriumis DataDOI.Item Effect of acute heat exposure and heat acclimation on arterial stiffness, oxidative stress and inflammation in healthy young men(2024-08-21) Kaldur, Triin; Unt, Eve, juhendaja; Kals, Jaak, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondKuum keskkond on oluline tegur, mis tõstab südame-veresoonkonna haigustesse haigestumise riski taset ja suremust. Tugev kehaline koormus kõrge temperatuuriga keskkonnas koormab inimese füsioloogilisi süsteeme, vähendab vastupidavuslikku töövõimet ning suurendab kuumarabanduse riski. Aklimatiseerumisel kuumas keskkonnas käivituvad organismis mitmed füsioloogilised kohanemisprotsessid, mille tulemusena kuumastressi taluvus paraneb, terviseriski tase väheneb ja vastupidavuslik töövõime suureneb. Seetõttu on aklimatiseerumisel oluline roll nii spordis kui ka militaarses sfääris. Arterite jäikuse suurenemine on üks indikaatoreid, mis annab varakult märku kardiovaskulaarse süsteemi talitluse häirumisest. Arterite jäikus iseloomustab arterite laienemisvõimet vererõhu mõjul ja see peegeldab kardiovaskulaarse süsteemi seisundit ning selle süsteemi kohanemist erinevate keskkondlike teguritega. Tugevad kehalised koormused kõrge temperatuuriga keskkonnas võivad suurendada arterite jäikust seoses põletikuliste protsesside intensiivsuse ja oksüdatiivse stressi taseme tõusuga. Seni on väga vähe uuringuid, mis käsitleksid akuutse kuumastressi ja kuumas keskkonnas aklimatiseerumise mõju arterite jäikusele ning oksüdatiivse stressi ja põletiku markeritele. Käesolev doktoritöö näitab, et akuutne passiivne kuumastress suurendab arterite jäikust ja tõstab põletikumarkeri IL-6 taset, kuid ei mõjuta oksüdatiivse stressi markereid noortel meestel. Seevastu 10-päevasel aklimatiseerumisel kõrge temperatuuriga keskkonnas on arterite jäikust vähendav efekt. Aklimatiseerumisel olulisi seoseid arterite jäikuse muutuse ulatuse, treenituse taseme ja vastupidavusliku töövõime paranemise vahel ei esine. 10-päevane aklimatiseerumine kutsub esile soodsaid muutusi oksüdatiivse stressi ja põletikumarkerite tasemes suutlikkuseni sooritatud vastupidavustööl kuumas keskkonnas. Antud doktoritöö tulemused aitavad paremini mõista aklimatiseerumise tähtsust kardiovaskulaarse riski vähendamisel raskel kehalisel tööl kõrge temperatuuriga kuumas keskkonnas.Item Impulsivity, serum lipids and serotonin-related functional gene variants(2024-07-15) Tomson-Johanson, Katrin; Harro, Jaanus, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondImpulsiivsus, mis on mitmete psüühikahäirete, näiteks sõltuvuste ja suitsiidsuse peamine tunnusjoon, tuleneb sageli halvasti läbimõeldud otsustest, mis viivad ebasoodsate tulemusteni. Samas võib impulsiivsust liigitada funktsionaalseks - kiire otsustamine, mis võib olla teatud tingimustel kasulik -, ja düsfunktsionaalseks impulsiivsuseks, mida iseloomustab läbimõeldud otsuste tegemise puudumine siis, kui see on vajalik. Kõrget impulsiivsuse taset on seostatud nii madala serotonergilise aktiivsuse kui ka madala kolesteroolitasemega. Meie uuring, mis hõlmas Eesti laste isiksuse, käitumise ja tervise uuringu esinduslikku sünnikohorti, uuris kolesterooli, geneetiliste markerite ja impulsiivsuse keerulisi vastastikmõjusid lapsepõlvest kuni täiskasvanueani. Leidsime seoseid 5-HTTLPR-polümorfismi riskigenotüübi ja väiksema LDL- ja üldkolesteroolitaseme vahel. Madal kolesteroolitase lapsepõlves ennustas kõrget maladaptiivset impulsiivsust täiskasvanud meestel, rõhutades kolesterooli rolli impulsiivsuse kujunemisel. Samuti leidsime, et täiskasvanutel on -1438A/G HTR2A polümorfismi A/A genotüübi korrelatsioon maladaptiivse impulsiivsusega mõjutatud kolesterooli tasemest. Kõrge kolesteroolitase muudab A/A genotüübiga mehed vähem impulsiivseks, kuid sama genotüübiga naised muudab kõrge kolesterool rohkem impulsiivseks. Riskikäitumise ja impulsiivsuse seos oleneb vanusest ja soost, kusjuures riskialtitel meestel on kõrgem adaptiivne impulsiivsus ja naistel pigem kõrgem maladaptiivne impulsiivsus. Kolesteroolitase ei mõjuta impulsiivsust, riskikäitumist või enesetapumõtteid sugupooltel ja vanustes üheti. Täiskasvanutel leidsime seose kõrge kolesterooli tasemega ainult meestel, kus see oli seotud kõrge suitsiidsuse riskiga, kuid samas vähenenud mõtlematusega. Antud töö rõhutab, kui oluline on impulsiivsuse uurimisel arvestada mitmete koostoimivate teguritega. Kasutades mitmekesist ja representatiivset valimit, annab käesolev uuring laiema ja täpsema ülevaate sellest, kuidas geneetilised, keskkonna- ja füsioloogilised tegurid koos toimivad mõjutamaks impulsiivsust ja sellega seotud psühhiaatrilisi haigusi. See terviklik lähenemisviis pakub väärtuslikku teavet impulsiivsuse keerulise olemuse ja selle mõju kohta vaimsele tervisele.Item Derivatization-targeted LC-MS analysis of compounds containing amino group(2024-07-15) Silva Maciel, Larissa; Herodes, Koit, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondAminoühendid, eriti aminohapped, omavad suurt bioloogilist tähtsust, nagu ka nende tuvastamine kliinilises diagnostikas ning näiteks taimede metaboolsete radade ja biomarkerite uurimisel. Nendes valdkondades kasutatakse sageli kõrglahutusega massispektromeetriat (HRMS). Keerulise koostisega proovides tuvastatakse aga liiga palju ühendeid. Selles töös võetakse kasutusele derivatiseerimisele suunatud analüüsi lähenemisviis, mis ühendab derivatiseerimise ja ühiste fragmentide massispektromeetrilise tuvastamise derivatiseeritud analüütides. Nii on võimalik piirata detekteeritavate ühendite hulka konkreetse funktsionaalrühma alusel. See lähenemine kasutab MS detekteerimiseks eellasioonide skaneerimise (PIS) režiimi, kui fragmenteerumisel tekib ühine laetud fragment, ja neutraali kao (NLS) režiimi, kui tekib ühine neutraalne fragment. Meetod optimeeriti aminoühendite tuvastamiseks, kasutades derivatiseerimist dietüületoksümetüleenmalonaadiga (DEEMM) ja NLS-režiimi kolmekordse kvadrupooliga (QqQ) instrumendis, pakkudes kõrget selektiivsust aminoühendite suhtes madalatel kontsentratsioonidel . Meetodit rakendati Vahemere piirkonnast pärit 5 taimeliigi 42 proovi puhul, mis näitas, et aminoühendite sisalduse alusel on võimalik eristada taimeperekondi. Meetodit kasutati ka vabade aminoühendite sisalduse määramiseks põllumajanduslike kõrvalsaaduste kui võimalike söödalisandite analüüsimiseks.Meetodi abil tuvastati taimeekstraktides edukalt 50 aminoühendit ning enamik neist ka kvantifitseeriti.Item The molecular and cellular mechanisms of brain plasticity impairing factors(2024-07-15) Somelar-Duracz, Kelli; Jaako, Külli, juhendaja; Kalda, Anti, juhendaja; Tartu Ülikool. Meditsiiniteaduste valdkondAju on plastiline ehk võimeline kohanema ja muutma oma struktuuri ning funktsioone arengu käigus, õppimisel, mälu tekkel ning paranemisel pärast kahjustust. Täiskasvanuea neurogenees hipokampuses on unikaalne aju plastilisuse vorm, mis panustab mälu funktsioonidesse ja meeleolu regulatsiooni ning mille häirumist seostatakse mäluhäirete ja depressiooniga. Häired aju plastilisuses toimuvad ka sõltuvuse korral dopamiini signaaliedastusega seotud aju piirkondades. Varasemad loomuuringud on viidanud, et sõltuvuskäitumisele aluseks olevaid geeniekspressiooni muutusi ajus võivad vahendada epigeneetilised DNA modifitseerijad, DNA metüültransferaasid ja demetülaasid (DNMT ja TET perekonna ensüümid). Käesoleva doktoritöö eesmärk oli selgitada aju plastilisust kahjustavate tegurite, nagu krooniline neuropaatiline valu, D-vitamiini defitsiit (DVD), krooniline stress ja psühhostimulandid, rakulisi ja molekulaarseid mehhanisme. Meie tulemused hiire loommudelis näitasid, et krooniline neuropaatiline valu põhjustas ärevust ja depressioonilaadset käitumist ning mäluhäireid, millega kaasnesid neurogeneesi pärssumine ning mikrogliia reaktiivsuse suurenemine. Pikaajaline DVD põhjustas hiirtel häireid lühi- ja pikaajalises mälus, ümberõppimise võimes ja enesehoolitsuskäitumises ning hipokampuses täheldasime neurogeneesi langust ja neuropõletiku ilminguid. DVD poolt põhjustatud käitumuslikud ja aju plastilisuse muutused ei võimendunud kroonilise stressi toimel. Katsetes, millega hindasime kuidas mõjutavad psühhostimulandid DNMT ja TET ensüüme inimese vere rakkude mudelis, leidsime, et korduvad töötlused psühhostimulantidega vähendasid TET ensüümide aktiivsust ja põhjustasid muutusi põletikutsütokiinide profiilis. Samaaegsed inkubatsioonid kokaiini ja DNMT inhibiitoriga inhibeerisid kokaiini toimet TET ensüümide aktiivsusele, kuid DNMT inhibeerimise ravipotentsiaal vajab täiendavaid uuringuid. Kokkuvõtvalt aitavad käesoleva töö tulemused mõista, kuidas mõjutavad erinevad patoloogiad ja keskkonnategurid täiskasvanuea neurogeneesi ja gliiarakkude reaktiivsust ning epigeneetilisi DNA modifitseerijaid, ning selgitada, kuidas tuvastatud mehhanismid võivad panustada kaasuvate käitumuslike muutuse tekkesse. Saadud teadmised aju plastilisuse alusmehhanismidest võivad tulevikus aidata kaasa ennetus- ja ravistrateegiate väljatöötamisele.Item Template-assisted mechanosynthesis (TAMS) for the production of bifunctional transition metal-based catalysts(2024-07-15) Kosimov, Akmal; Kongi, Nadezda, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkondKäesolevas doktoritöös uuriti bifunktsionaalsete siirdemetallipõhiste katalüsaatorite väljatöötamist, kasutades uudset malli abiga mehhanokeemilist sünteesimeetodit (TAMS). Doktoritöö eesmärk oli optimeerida katalüsaatormaterjale tsink-õhk akude jaoks, millel on kõrge energiatihedus, kuid on madal võimsustihedus ja piiratud stabiilsus, mis on tingitud aeglasest hapniku redutseerumisest ja eraldumise reaktsioonidest (ORR/OER). Uurimistöö keskendub koobalti-, raua- ja niklipõhiste katalüsaatorite sünteesimisele ja iseloomustamisele. Kiire pürolüüsiga täiustatud TAMS tasakaalustab ORR-aktiivseid üheaatomi/lämmastiku tsentreid ja OER-aktiivseid nanoosakesi, suurendades oluliselt katalüsaatori jõudlust. Täiustatud TAMS-protokoll annab suurema poorsuse ja parema elektrokeemilise aktiivsusega katalüsaatorid. TAMS-ist saadud katalüsaatorid näitasid paremat bifunktsionaalset ORR/OER aktiivsust ja suuremat eripinda, parandades aktiivsete tsentrite juurdepääsetavust ja katalüütilist efektiivsust. Materjalid edestasid kaubanduslikke plaatinarühma metallkatalüsaatoreid oma võimsustiheduse ja tsink-õhk akude pikaajalise stabiilsuse poolest. Väljatöötatud TAMS-i metoodika on säästlikum ja kulutõhusam, nõudes vähem energiat ja aega ilma mürgiseid jäätmeid tekitamata. See doktoritöö edendab elektrokeemilise energia salvestamise valdkonda, pakkudes meetodit suure jõudlusega ja jätkusuutlike katalüsaatorite tootmiseks metall-õhk akude jaoks.