Плодовитость определяется двумя способами; в человеческой демографии это потенциал воспроизводства зарегистрированной популяции в отличие от единственного организма , в то время как в популяционной биологии это считается аналогичным рождаемости , [1] [2] [3] естественной способности производить потомство, [ 4] измеряется количеством гамет (яиц), завязей семян или бесполых пропагул.
Человеческая демография учитывает только человеческую плодовитость с ее культурно различающимися показателями, тогда как популяционная биология изучает все организмы . Термин плодовитость в популяционной биологии часто используется для описания скорости производства потомства после одного временного шага (часто ежегодного). В этом смысле плодовитость может включать как уровень рождаемости , так и выживаемость детенышей на данном временном этапе. Хотя уровни плодовитости различаются в зависимости от географического положения, в целом это характерная черта каждой культуры. Оплодотворение – это еще один термин, обозначающий оплодотворение .
В акушерстве и гинекологии фертильность — это вероятность забеременеть в течение одного менструального цикла , а плодовитость — это вероятность рождения живого ребенка в течение одного цикла. [5]
В экологии плодовитость — это мера репродуктивной способности особи или популяции, обычно ограничивающаяся репродуктивными особями. Его можно в равной степени применить к половому и бесполому размножению, поскольку целью плодовитости является измерение количества новых особей, добавляемых в популяцию. [6] Плодовитость может определяться по-разному для разных экологических исследований, чтобы объяснить конкретные данные, которые были изучены в исследовании. Например, в некоторых исследованиях кажущаяся плодовитость используется для описания того, что их данные относятся к конкретному моменту времени, а не ко всей продолжительности жизни вида. В других исследованиях эти определения изменены, чтобы лучше оценить плодовитость рассматриваемого организма. Эта потребность особенно актуальна для модульных организмов , поскольку их модульная организация отличается от более типичного унитарного организма, у которого плодовитость лучше всего определять по подсчету потомства. [7]
Четность — это организация плодовитости в два различных типа: семелпарность и итеропарность.
Семелпарность возникает, когда организм размножается только один раз в жизни, причем смерть является частью его репродуктивной стратегии. Эти виды производят много потомков в течение одного репродуктивного события, что дает им потенциальное преимущество, когда дело касается плодовитости, поскольку они производят больше потомства.
Итеропарность – это когда вид размножается несколько раз за свою жизнь. Стратегия этого вида заключается в защите от непредсказуемой выживаемости своего потомства, при которой, если их первый помет потомства умрет, они смогут воспроизвести снова и заменить мертвое потомство. Это также позволяет организму заботиться о своих потомках, поскольку они будут живы во время своего развития. [8]
Существует множество факторов, которые потенциально влияют на уровень плодовитости. Например: онтогенез , плотность населения и широта .
Онтогенез
Плодовитость итерородящих организмов часто увеличивается с возрастом, но может снижаться в более старшем возрасте. Для объяснения этой связи было предложено несколько гипотез. Для видов, у которых скорость роста после полового созревания снижается, предполагается, что по мере снижения скорости роста организма на воспроизводство можно будет направить больше ресурсов. Существуют и другие возможные объяснения этой закономерности для организмов, которые не растут после достижения зрелости. Эти объяснения включают: повышение компетентности пожилых людей; менее приспособленные особи уже вымерли; или поскольку ожидаемая продолжительность жизни уменьшается с возрастом, пожилые люди могут выделять больше ресурсов на воспроизводство в ущерб выживанию. [6] У семелродящих видов возраст часто является плохим предиктором плодовитости. В этих случаях размер, вероятно, является лучшим предиктором. [9]
Часто наблюдается, что плотность населения отрицательно влияет на плодовитость, делая плодовитость зависимой от плотности. Причина этого наблюдения заключается в том, что, когда территория перенаселена, каждому человеку доступно меньше ресурсов. Таким образом, энергии может быть недостаточно для воспроизводства в больших количествах, когда выживаемость потомства низкая. Иногда высокая плотность может стимулировать производство потомства, особенно у видов растений, потому что, если растений больше, появляется пища, которая заманивает опылителей, которые затем распространяют пыльцу этого растения и обеспечивают большее размножение. [6]
Существует множество различных гипотез, объясняющих взаимосвязь между широтой и плодовитостью. Один утверждал, что плодовитость предсказуемо увеличивается с увеличением широты. Реджинальд Морин предложил эту гипотезу, объясняя это тем, что в сезонных условиях смертность выше. [ нужна цитата ]
Другая гипотеза Дэвида Лэка связывает положительную связь с изменением продолжительности светового дня при изменении широты. Эти различия в продолжительности светового дня, в свою очередь, меняют часы, в течение которых родитель может собирать еду. Он также объясняет падение плодовитости на полюсах из-за чрезмерной продолжительности дня, что может истощить родителя. [10]
Интенсивность плодовитости, обусловленная сезонностью, — это гипотеза, предложенная Филлипом Эшмолом. Он предполагает, что широта влияет на плодовитость из-за сезонности, увеличивающейся с увеличением широты. Эта теория опирается на концепцию смертности, предложенную Моро, но фокусируется на том, как сезонность влияет на смертность и, в свою очередь, на плотность населения. Таким образом, в местах с более высокой смертностью больше продуктов питания, что приводит к более высокой плодовитости. Другая гипотеза утверждает, что сезонность влияет на плодовитость из-за различной продолжительности сезонов размножения. Эта идея предполагает, что более короткие сезоны размножения выбирают больший размер кладки, чтобы компенсировать снижение частоты воспроизводства, тем самым увеличивая плодовитость этих видов. [10]
Плодовитость является важным компонентом приспособленности . Отбор плодовитости основан на этой идее. Эта идея утверждает, что генетический отбор признаков, которые увеличивают плодовитость организма, в свою очередь, полезен для приспособленности организма. [10]
График фертильности
Графики рождаемости представляют собой таблицы данных, которые отображают закономерности рождаемости среди людей разного возраста в популяции. Обычно они находятся в таблицах смертности в столбцах Fx и mx.
Fx перечисляет общее количество детенышей, произведенных по каждому возрастному классу, а mx - среднее количество детенышей, полученное путем определения количества детенышей, произведенных на одну выжившую особь. Например, если у вас есть 12 особей в одном возрастном классе и они произвели на свет 16 выживших детенышей, Fx будет равен 16, а mx — 1,336. [9]
Бесплодие — это термин, означающий «неспособность зачать ребенка после нескольких лет воздействия риска беременности». Такое использование широко распространено в медицине, особенно в репродуктивной медицине , и в демографии . Бесплодие было бы синонимом бесплодия , но в демографическом и медицинском использовании фертильность (и, следовательно, ее антоним бесплодие ) может относиться к количеству и скорости рождаемости, а не к каким-либо физиологическим или другим ограничениям воспроизводства. [11]
Кроме того, социальные тенденции и социальные нормы могут влиять на плодовитость, хотя это влияние, как правило, носит временный характер. Действительно, считается невозможным прекратить воспроизводство на основе социальных факторов, и плодовитость имеет тенденцию повышаться после кратковременного снижения.
Также было показано, что плодовитость копытных увеличивается в связи с более теплой погодой. [ нужна цитата ]
В сексуальной эволюционной биологии , особенно в половом отборе, плодовитость противопоставляется репродуктивности .
