Плодовитость определяется двумя способами: в демографии человека это потенциальная возможность воспроизводства зарегистрированной популяции , а не отдельного организма , в то время как в популяционной биологии она рассматривается как нечто похожее на фертильность , [1] [2] [3] естественную способность производить потомство, [4] измеряемую числом гамет (яйцеклеток), семян или бесполых пропагул.
Демография человека рассматривает только плодовитость человека, с ее культурно-различающимися показателями, в то время 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 рождаемость , так и выживаемость молодых людей к этому временному шагу. Хотя уровни плодовитости различаются географически, это, как правило, постоянная черта каждой культуры. Оплодотворение — это еще один термин для оплодотворения .
В акушерстве и гинекологии плодовитость — это вероятность забеременеть в течение одного менструального цикла , а плодовитость — это вероятность достижения живорождения в течение одного цикла. [5]
В экологии плодовитость является мерой репродуктивной способности особи или популяции, обычно ограниченной репродуктивными особями. Она может быть в равной степени применена к половому и бесполому размножению, поскольку целью плодовитости является измерение того, сколько новых особей добавляется к популяции. [6] Плодовитость может определяться по-разному для разных экологических исследований, чтобы объяснить конкретные данные, которые изучает исследование. Например, некоторые исследования используют кажущуюся плодовитость, чтобы описать, что их данные смотрят на определенный момент времени, а не на всю продолжительность жизни вида. В других исследованиях эти определения изменяются, чтобы лучше количественно оценить плодовитость для рассматриваемого организма. Эта потребность особенно актуальна для модульных организмов , поскольку их модульная организация отличается от более типичного унитарного организма, в котором плодовитость лучше всего определяется через подсчет потомства. [7]
Паритет — это организация плодовитости по двум различным типам: семепаритет и итеропаритет.
Semelparity происходит, когда организм размножается только один раз в жизни, а смерть является частью его репродуктивной стратегии. Эти виды производят много потомков в течение одного репродуктивного события, что дает им потенциальное преимущество в плане плодовитости, поскольку они производят больше потомков.
Итеропарность — это когда вид размножается несколько раз в течение своей жизни. Стратегия этого вида заключается в защите от непредсказуемой выживаемости своего потомства, при которой, если их первый помет потомства умирает, они могут размножаться снова и заменять погибшее потомство. Это также позволяет организму заботиться о своем потомстве, поскольку они будут живы во время своего развития. [8]
Существует множество факторов, которые потенциально влияют на показатели плодовитости. Например: онтогенез , плотность популяции и широта .
Онтогенез
Плодовитость итеропарных организмов часто увеличивается с возрастом, но может снижаться в более старшем возрасте. Было предложено несколько гипотез для объяснения этой связи. Для видов с уменьшающимися темпами роста после зрелости предполагается, что по мере снижения темпов роста организма больше ресурсов может быть выделено на воспроизводство. Существуют и другие возможные объяснения этой модели для организмов, которые не растут после зрелости. Эти объяснения включают: возросшую компетентность пожилых особей; менее приспособленные особи уже вымерли; или поскольку продолжительность жизни уменьшается с возрастом, пожилые особи могут выделять больше ресурсов на воспроизводство за счет выживания. [6] У семелепардных видов возраст часто является плохим предиктором плодовитости. В этих случаях размер, вероятно, является лучшим предиктором. [9]
Плотность популяции часто отрицательно влияет на плодовитость, делая плодовитость зависимой от плотности. Обоснование этого наблюдения заключается в том, что как только область перенаселена, для каждой особи доступно меньше ресурсов. Таким образом, может быть недостаточно энергии для размножения в больших количествах, когда выживаемость потомства низкая. Иногда высокая плотность может стимулировать производство потомства, особенно у видов растений, потому что, если растений больше, есть пища для привлечения опылителей, которые затем распространяют пыльцу этого растения и обеспечивают большее размножение. [6]
Существует множество различных гипотез, объясняющих связь между широтой и плодовитостью. Одна из них утверждала, что плодовитость предсказуемо увеличивается с увеличением широты. Реджинальд Мореан предложил эту гипотезу, объясняя это тем, что в сезонных условиях смертность выше. [ необходима цитата ]
Другая гипотеза Дэвида Лэка приписывала положительную связь изменению светового дня, обнаруженному при изменении широты. Эти различные световые часы, в свою очередь, изменяют часы, в которые родитель может собирать пищу. Он также объясняет падение плодовитости на полюсах из-за их экстремальных значений продолжительности дня, которые могут истощать родителя. [10]
Интенсивность плодовитости из-за сезонности — гипотеза, предложенная Филиппом 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 популяции. Таким образом, в местах с более высокой смертностью больше доступной пищи, 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 сниженную частоту размножения, тем самым увеличивая плодовитость этих видов. [10]
Плодовитость является важным компонентом приспособленности . Отбор по плодовитости строится на этой идее. Эта идея утверждает, что генетический отбор признаков, которые увеличивают плодовитость организма, в свою очередь, выгоден для приспособленности организма. [10]
График плодовитости
Графики плодовитости — это таблицы данных, которые отображают закономерности рождения среди особей разных возрастов в популяции. Обычно они находятся в таблицах продолжительности жизни в столбцах Fx и mx.
Fx перечисляет общее количество детенышей, произведенных каждым возрастным классом, а mx — это среднее количество детенышей, произведенных путем нахождения количества детенышей, произведенных на одну выжившую особь. Например, если у вас есть 12 особей в возрастном классе, и они произвели 16 выживших детенышей, Fx равен 16, а mx равен 1,336. [9]
Бесплодие — это термин, означающий «неспособность забеременеть после нескольких лет подверженности риску беременности». Такое использование распространено в медицине, особенно 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 темпам производства потомства, а не к каким-либо физиологическим или другим ограничениям на воспроизводство. [11]
Кроме того, социальные тенденции и общественные нормы могут влиять на плодовитость, хотя это влияние, как правило, временное. Действительно, считается невозможным прекратить размножение на основе социальных факторов, и плодовитость имеет тенденцию расти после кратковременного спада.
Также было показано, что плодовитость копытных увеличивается в связи с более теплой погодой. [ необходима цитата ]
В половой эволюционной биологии , особенно в половом отборе, плодовитость противопоставляется репродуктивности .
