Juunis ja juulis kaitsti Tartu Ülikoolis kokku 13 doktoritööd. Noorte teadlaste uuritud teemad ulatusid embrüo ja emaka vahelisest suhtlusest kuni õhuniiskuse mõju ja valimiste privaatsuseni. Juba kaitstud töödega saab lähemalt tutvuda TÜ depositooriumis DSpace.

Humanitaarteaduste ja kunstide valdkond

Kyle Jonathan Davidson kaitses semiootika ja kultuuriteooria erialal doktoritööd „Semiotic Modelling of Identity and Communication in Virtual Reality, Augmented Reality, and Mixed Reality“ („Identiteedi ja kommunikatsiooni semiootiline modelleerimine virtuaalreaalsuse, lisareaalsuse ja segureaalsuse puhul“).

Doktoritöös uuriti virtuaal-, lisa- ja segureaalsuse mudeleid, väites, et virtuaal- ja lisareaalsuse puhul puudub hüpervirtuaalsuse loomiseks vajalik interaktsioon füüsi(ka)lise ruumiga, kuid segureaalsus võib katta füüsilise reaalsuse digitaalse teabekihiga, kuni muutub füüsi(ka)lisest ruumist tähenduslikumaks ja olulisemaks. Need ruumid võivad dubleerida füüsilist või võimendada virtuaalset. Töö ühe järeldusena rõhutab autor, et põhjalikuma digitaalse kirjaoskuse õpetamine võimaldaks indiviidil kontekstualiseerida ennast füüsilises ruumis, vältides füüsilise märgi kui oma identiteediskeemi tähendusliku osa kadumist. Virtuaalne ruum peaks tähenduslikkust lisama, aga mitte asendama tavamaailma märke.

Juhendajad prof Kalevi Kull ja lektor Anti Randviir, oponendid prof Kay O’Halloran (Liverpooli Ülikool) ja prof Merja Lina M. Bauters (Tallinna Ülikool).

Freydis Ehrlich kaitses arheoloogia erialal doktoritööd „Birds in Estonian zooarchaeological material: diversity, importance and the earliest appearance of domesticated species“ („Linnud Eesti zooarheoloogilises materjalis: mitmekesisus, tähtsus ja varaseimad tõendid kodustatud liikidest“).

Doktoritöös uuriti, milliseid linde leidub Eesti zooarheoloogilises materjalis ja milline oli nende lindude olulisus inimeste jaoks. Viljandi linna ja Klaipėda ordulinnuse alalt leitud 10.–18. sajandist pärinevaid linnuluid uurides selgus, et toidulauale jõudis eri linnuliike: peale kodukanade, hanede ja partide tarvitasid rikkamad inimesed söögiks ka sookurgi, luiki ja metsiseid. Linde pandi hauapanusena kalmetesse ja kasutati jahipidamiseks, nende luudest valmistati ehteid ja korraldati ka kukevõitlusi. Varaseim leitud kodukanaluu on enam kui 2000 aastat vana, koduhanesid hakati Eesti alal kasvatama ilmselt juba rauaajal, ent kalkuneid alles hiljem: kuigi kirjalike allikate põhjal jõudsid kalkunid siia 16. sajandil, on nende arheoloogilised leiud isegi hilisemad.

Juhendajad kaasprof Eve Rannamäe ja prof Valter Lang, oponent Erika Gál (Eötvös Lorándi Teaduskeskus, Ungari).

Baburam Saikia kaitses folkloristika erialal doktoritööd „Contradictions in(side) the tradition: lived religion, ritual and change with reference to Majuli sattras“ („Vastuolud traditsioonis: elatud usund, rituaalid ja muutused Majuli satrates“).

Doktoritöös käsitletakse hinduismi suulist pärimust ja rituaale, mis seostuvad satratega. Mungakloostrid satrad on religioossed keskused, aga ka lastekodud ja haridusasutused. Need sümboliseerivad assami etnilist ja kultuurilist identiteeti ning kannavad edasi olulisi traditsioone, näiteks klassikaline sattriya tants. Satrate autoriteet, mis põhineb usul muutumatusse traditsiooni, satub üha enam vastuollu tegeliku eluga. Satraülemad järgivad oma õpetusega vastuolulisi poliitilisi vaateid ning noortel mungaõpilastel on üha raskem täita rituaalse puhtuse nõudeid, sest kättesaadav tehnoloogia ja kõikjale ulatuv sotsiaalmeedia hoiavad neid välismaailma ilmaliku eluga tihedalt seotuna. Doktoritöö autor on elanud pikka aega ühes Majuli satras ja tema uurimus aitab heita valgust satrakultuurile pärimuse kandja vaatepunktist.

Juhendaja prof Ülo Valk, oponent prof Lidia Guzy (Corki Ülikool).

Sotsiaalteaduste valdkond

Karmen Kalk kaitses haridusteaduse erialal doktoritööd „Using blogs to promote and predict reflection during teaching practice and induction year“ („Refleksiooni soodustamine ja prognoosimine blogis praktika ja kutseaasta jooksul“).

Eesti õpetajakoolituses pööratakse tähelepanu refleksioonioskusele, mis on seotud õpetaja ametialase arenguga. Eri karakteristikute mõju õppija refleksioonile blogikeskkonnas on seni vähe uuritud. Doktoritöö tulemused näitasid, et veebipäeviku kasutamine õpetajakoolituse praktika ja kutseaasta ajal võib refleksiooni õpetajakoolituses edukalt toetada. Õppijate refleksiooni võivad soodustada nende tugevad sotsiaalsed suhted, väiksem blogis kirjutajate arv ja lisaülesanded. Kõige mõjusam võib olla osalejate blogimise aktiivsus, sest aktiivne suhtlus võib pakkuda emotsionaalset tuge ja suunata õppijat sügavamalt reflekteerima. Samas võib sotsiaalne suhtlemine blogis õppija refleksiooni pärssida. Töös hinnati esimest korda kasutatud refleksiooniküsimustike sobivust Eesti oludes ning esitati praktilised ja metoodilised soovitused, millega võiks õpetajakoolituses refleksiooni hindamisel ja toetamisel arvestada.

Juhendajad kaasprof Piret Luik ja kaasprof Merle Taimalu, oponent prof Teemu Valtonen (Ida-Soome Ülikool).

Meditsiiniteaduste valdkond

Kasun Madhuranga Godakumara Godagedara kaitses arstiteaduse erialal doktoritööd „Extracellular vesicle mediated embryo-maternal communication – a tool for evaluating functional competency of pre-implantation embryos“ („Rakuväliste vesiikulite vahendatud embrüo-emaka suhtlus – vahend hindamaks implantatsiooni-eelse embrüo talituslikku pädevust“).

Viljatutel paaridel võib aidata rasestuda kunstlik viljastamine, kuid näiteks in vitro viljastamise edukus on alla 40%. Enamasti on ebaõnnestumise põhjus see, et embrüo ei kinnitu emaka limaskestale, endomeetriumile. Doktoritöös uuriti inimese ja veise embrüonaalse RNA, peamiselt mittekodeeriva RNA ülekandumist endomeetriumi rakkudelt eralduvatest rakuvälistest vesiikulitest. Rakkudevaheline suhtlus muutis endomeetriumi rakkude vastuvõtlikkust embrüo implantatsiooniks ning see tõendas, et embrüo rakuvälised vesiikulid võivad märkimisväärselt muuta nii inimese kui ka veise endomeetriumi rakkude talitlust. Et toimunud muutused olid seotud embrüo kvaliteediga, saab tulemust kasutada mitteinvasiivse meetodina embrüo kvaliteedi hindamisel, mis aitaks parandada viljatusravi edukust ja vähendaks patsientide kannatusi.

Juhendajad prof Alireza Fazeli, prof Andres Salumets ja prof Ülle Jaakma (Eesti Maaülikool), oponent dr. rer. nat. Bernd Giebel (Esseni Ülikooli Kliinikum).

Hindrek Teder kaitses arstiteaduse erialal doktoritööd „Developing computational methods and workflows for targeted and whole-genome sequencing based non-invasive prenatal testing“ („Suunatud ja ülegenoomsel sekventeerimisel põhinevate mitteinvasiivsete sünnieelsete testide arvutusmeetodite ja töövoogude väljatöötamine“).

Loote sõeluuring võimaldab avastada loote arenguhäireid ja sagedasemaid kromosoomhaigusi, näiteks Downi, Edwardsi ja Patau sündroomi. Seni kasutusel olnud sõeluuringud annavad suure hulga valepositiivseid tulemusi, mistõttu suure riskinäitajaga patsientidele tehakse lõpliku diagnoosi saamiseks invasiivne protseduur, mis põhjustab paljudele rasedatele asjatut stressi ja võib suurendada raseduse katkemise ohtu. Doktoritöös keskenduti mitteinvasiivsele sünnieelsele testimisele (NIPT), mis põhineb ema veres leiduva lootelt pärineva rakuvaba DNA analüüsil ning on sagedasemate kromosoomihäirete avastamiseks tavapäraste sõeluuringumeetoditega võrreldes tundlikum ja spetsiifilisem. Töö käigus arendati välja TAC-seq-põhine analüüsi töövoog, mida rakendati 21. kromosoomi trisoomia tuvastamiseks, ja töötati välja NIPT analüüsiraamistik, mis kasutab erinevaid masinõppemeetodeid loote trisoomia määramiseks rakuvabast DNA-st.

Juhendajad kaasprof Priit Palta, prof Andres Salumets ja kaasprof Kaarel Krjutškov, oponent kaasprof Erik Sistermans (Amsterdami Ülikooli Haigla, Amsterdami Vaba Ülikool, Holland).

Jana Tuusov kaitses arstiteaduse erialal doktoritööd „Deaths caused by alcohol, psychotropic and other substances in Estonia: evidence based on forensic autopsies“ („Alkoholist, psühhotroopsetest ja muudest ainetest põhjustatud surmad Eestis: kohtuarstlikel lahangutel põhinev tõendus“).

Enneaegse suremuse üks põhjuseid on liigne alkoholi tarvitamine, aga samuti psühhotroopsete ainete mürgistus. See doktoritöö oli esimene Eestis tehtud uuring, kus kasutati detailset kohtuarstlikku lahangut, et uurida alkoholi osatähtsust enneaegses suremuses. Selle aastatuhande esimese 20 aasta andmetel põhinev uuring näitas, et Eestis kohtuarstlikule lahangule suunatud tööealistel meestel esinevad sageli alkoholist põhjustatud haiguslikud muutused siseorganites. Mürgistussurmade uuringu põhjal olid aastatel 2000–2009 esikohal alkoholimürgistused, kuid aastatel 2010–2019 mürgistused narkootiliste ja psühhotroopsete ainete tõttu. Uuringust saadud teadmised on vajalikud alkoholistrateegia ja -poliitika kujundajatele ning Eesti Kohtuekspertiisi Instituudile kui kohtuarstlikke lahanguid teostavale asutusele.

Juhendajad prof Marika Väli, kaasprof Kersti Pärna ja kaasprof Katrin Lang, oponent prof Philippe Lunetta (Turu Ülikool).

Loodus- ja täppisteaduste valdkond

Kristjan Krips kaitses informaatika erialal doktoritööd „Privacy and coercion resistance in voting“ („Valimiste privaatsus ja mõjutuskindlus“).

Valimisvabaduse tagamiseks peab valijal olema võimalik anda oma hääl ilma välise mõjutuseta. Samal ajal on vaja tagada, et korrektselt antud hääled võetakse häältelugemisel arvesse ning need kajastuvad valimistulemuses. Valijate privaatsusega seonduvad riskid on olemas ka paberhääletussüsteemides: näiteks selgus, et valimissedeli täitmise käigus tekkiv heli lekitab infot. Hääletussüsteemis on vaja leida tasakaal mõjutuskindluse ja terviklusomaduste vahel, kuid turvanõuetes olevate vastuolude tõttu ei saa kõiki riske maandada. Doktoritöös kirjeldatakse Eesti internetihääletussüsteemi nõrku külgi ning tuvastatud probleemide lahendamiseks pakutakse välja eri meetodeid. Analüüsiti ka seda, missugused oleksid nutitelefoniga hääletamise turvariskid.

Juhendajad dr Jan Willemson (Cybernetica AS) ja kaasprof Sven Laur, oponendid prof Olivier Pereira (Leuveni Katoliku Ülikool) ja prof Carsten Schürmann (Kopenhaageni IT Ülikool).

Jinfeng Zhao kaitses keemia erialal doktoritööd „Electrochemical characteristics of Bi(hkl) and micro-mesoporous carbon electrodes in ionic liquid based electrolytes“ („Ioonsetel vedelikel põhinevate elektrolüütide elektrokeemilised omadused Bi(hkl) ja mikro-mesopoorsetel süsinikelektroodidel“).

Tõhusamate ja suurema erienergiaga energiasalvestite väljatöötamiseks on oluline mõista mehhanisme, mis mõjutavad energia salvestamist ioonseid vedelikke rakendavates süsteemides, nt super- ja hübriidkondensaatorites. Doktoritöö tulemustest nähtub, et kõige suurem mõju nende süsteemide elektroodi ja elektrolüüdi piirpinnale on ioonse vedeliku anioonidel ning lahustunud molekulidel, millel on tugev vastastikmõju anioonidega. Anioonide varieerimine muudab suuresti piirpinna mahtuvust, eriti polariseeritavamate anioonide, nt halogeniidioonide puhul. Kuigi leelismetallide ioonidel ei ole olulist mõju superkondensaatori mahtuvusele, aitavad halogeniidioonid parandada süsteemi elektrokeemilisi omadusi suurel määral. Seega on ka aniooni mõju elektrokeemilistele omadustele ja elektrilise kaksikkihi tekkele määrava tähtsusega.

Juhendajad prof Enn Lust ja teadur Ove Oll, oponent Olivier Crosnier (Nantes’i Ülikool).

Elizaveta Yankovskaya kaitses informaatika erialal doktoritööd „Quality estimation through attention“ („Kvaliteedi hindamine tähelepanu abil“).

Enamik inimesi, kes on kasutanud masintõlget, on kohanud naljakaid ja ka täiesti valesid tõlkeid, mis moonutavad lause tähendust täielikult. Seega tuleb peale masintõlkemudeli kasutada hindamismehhanismi, mis teavitab inimesi tõlgete kvaliteedist. Kuna inimtõlkijate märkuste kasutamine veebipõhiste masintõlkesüsteemide tõlgete hindamiseks on äärmiselt kulukas ja ebapraktiline, on automatiseeritud tõlkekvaliteedi hindamise süsteemid masintõlke töövoo oluline osa. Doktoritöös keskenduti kvaliteedihinnangu mõõdikutele ja käsitleti tõlkekvaliteedi näitajana tähelepanumehhanismi ennustatud jaotusi, mis on üks nüüdisaegsete neuromasintõlke süsteemide sisemistest parameetritest. Nähtub, et tähelepanupõhised meetodid sobivad nii juhendatud kui ka juhendamata ülesannete jaoks, kuigi teatud piirangutega. 

Juhendaja prof Mark Fišel, oponendid prof Rico Sennrich (Zürichi Ülikool) ja dr Chi-Kiu Lo (Kanada Riiklik Teadusnõukogu).

Meeli Alber kaitses taimeökoloogia ja ökofüsioloogia erialal doktoritööd „Impact of elevated atmospheric humidity on the structure of the water transport pathway in deciduous trees“ („Suurenenud õhuniiskuse mõju heitlehiste puude veetransporditeede ehitusele“).

Vesi mõjutab taimede elu erakordselt palju: see muudab võimalikuks fotosünteesi, taime kasvu ja ellujäämise. Vesi liigub puudes mööda juhtkudet – ksüleemi, mis koosneb trahheedest ja trahheiididest. Need moodustavad suurima osa taimesisesest veetranspordi teekonnast. Hübriidhaaba ja arukaske uurides selgus, et suuremas õhuniiskuses kasvanud lehtpuude ksüleemi ehituses toimusid muutused, mis vähendasid veetranspordi tõhusust. Niisutustöötluses kasvanud puudes on transpiratsioonivoog väiksem ja seetõttu ei teki keskkonna survet väga tõhusa veetranspordisüsteemi väljakujunemiseks. Kahanenud tõhusus võib hakata piirama puude gaasivahetust ja pidurdama kasvu. Hoolimata väikestest muutustest ksüleemi anatoomias on uuritud lehtpuuliikide puidu ehitus keskkonnamuutuste suhtes aga suhteliselt konservatiivne. 

Juhendaja prof Arne Sellin, oponent kaasprof Vít Gloser (Masaryki Ülikool).

Ludovica Molinaro kaitses geenitehnoloogia erialal doktoritööd „Ancestry deconvolution of Estonian, European and Worldwide genomic layers: a human population genomics excavation“ („Eesti, Euroopa ja üleilmsete inimgenoomide geneetilise päritolu kihtide lahtikaevamine“).

Doktoritöös esitletakse kolme uuringut, mis käsitlevad põlvnemise lahtiharutamist ning lokaalse põlvnemise tuletamise võimalusi ja piiranguid. Uuriti segunemissündmust, milles said kokku väga erinevad populatsioonid eri maailmajagudest, lahtiharutamise piiranguid väikesel skaalal toimunud segunemissündmuste, näiteks Euroopa rühmade puhul, ja rakendati kogutud teadmisi selleks, et ületada polügeensete skooride kasutamise piiranguid segunenud populatsioonidel. Kui segunemise osalised pärinevad eri maailmajagudest ja iga referentsgrupi kohta on olemas suur hulk proove, saab populatsioone uurida lokaalse põlvnemise tuletamise tööriistadega. Euroopa populatsiooni segunemise allikad on selleks aga geneetiliselt liiga sarnased. Doktoritöös pakuti välja uus tööriist WINC (Window-based ChromoPainter/NNLS), mis kasutab haplotüüpide „värvimise“ tehnikat – see tehnika kirjeldab maailmajaosisest populatsioonistruktuuri täpselt ja seda ei mõjuta väike proovide arv, kuna „värvimise“ etapp toimub indiviidi tasemel.

Juhendajad külalisprof Luca Pagani, teadur Francesco Montinaro ja prof Mait Metspalu, oponent dr Priya Moorjani (California Ülikool).

Alisa Krasnova kaitses maastikuökoloogia ja keskkonnakaitse erialal doktoritööd „Greenhouse gas fluxes in hemiboreal forest ecosystems“ („Kasvuhoonegaaside vood hemiboreaalsetes metsaökosüsteemides“).

Metsad on olulised kasvuhoonegaaside voogude reguleerijad. Doktoritöös keskenduti hemiboreaalsetele metsadele, mis paiknevad boreaalse (põhjala) ning parasvöötme vahevööndis, sh Eestis. Töös analüüsiti peamiste kasvuhoonegaaside (CO₂, CH₄ ja N₂O) emissioonide ning neid reguleerivate keskkonnatingimuste (Euroopa 2018. aasta kuumalaine ja üldine kliimamuutus) dünaamikat hemiboreaalsetes metsades. Aastase bilansi alusel osutusid uuritud metsad selgelt CO₂sidujateks, lageraielangid ja lageraietega segamets aga CO₂ emiteerijateks, st need aitasid kaasa kliimasoojenemisele. Kuumalaine avaldas suurimat mõju just raielankidele ja lageraiega segametsale, kus kasvuhoonegaaside lendumine kasvas suurel määral. Seda asjaolu on vaja arvestada lageraiete planeerimisel, vähendamaks metsaga kaetud alade muutumist kliima soojendajaks, eeskätt ekstreemsete ilmastikutingimuste ajal.

Juhendajad kaasprof Kaido Soosaar, prof Ülo Mander ja prof Steffen M. Noe (Eesti Maaülikool), oponent prof Asko Noormets (Texase A&M Ülikool).