Fecondità
n, plurale: fecondità
Misura della capacità di riprodurre prole
Tabella del contenuto
Definizione di fecondità
Il significato di fecondità è il tasso di riproduzione (tasso di fecondità) o il rendimento di un individuo o della popolazione. In biologia, qual è il significato di fecondità? La fecondità è la stima del numero di gameti prodotti da un individuo. In termini più semplici, la fecondità è la quantificazione del numero di individui aggiunti alla popolazione.
Demograficamente, cos’è la fecondità? I demografi hanno un modo diverso di esprimerlo. Definiscono la fecondità come (1) la possibilità di rimanere incinta o (2) la probabilità di esporsi alla gravidanza, che dipende essenzialmente dal modello sessuale e dalle misure preventive adottate. Negli esseri umani, la fecondità riflette la durata tra il menarca femminile e la menopausa.
La fecondità è influenzata dall’accessibilità alle risorse e dall’accesso ai possibili compagni.
Quindi, la fecondabilità è la capacità di una femmina di produrre prole in un dato ciclo riproduttivo.
Un termine che contrasta con la fecondità è riproduttività (sinonimi: output riproduttivo; potenziale riproduttivo; fertilità), che rappresenta il numero di individui o la proporzione della popolazione che è stata sottratta o è morta dalla popolazione in un determinato periodo di tempo.
Fecondità vs. Fertilità
La fecondità è spesso confusa con la fertilità e viceversa, tuttavia, questi termini sono completamente diversi. Quindi, qual è la differenza tra fecondità e fertilità?
La fecondità è la capacità di un individuo o di una popolazione di produrre prole mentre la fertilità è il numero di prole prodotta dalla popolazione o dall’individuo. La fertilità è il numero effettivo della prole prodotta e non il tasso di riproduzione. L’individuo capace di riprodursi è conosciuto come fertile.
La fecondità è la capacità naturale di una persona di riprodursi e ciò dipende dalla salute e dalla disponibilità di salute e dalla genetica. D’altra parte, la fertilità è il numero di figli per coppia in una popolazione.
La fertilità dipende da vari fattori, come lo stile di vita, lo stress, la salute emotiva e riproduttiva, la volontà, la disponibilità di un potenziale partner per l’accoppiamento e le misure preventive adottate.
La fecondità non è equivalente alla fertilità in quanto la traduzione della capacità di riprodursi dipende ulteriormente da una serie di fattori sociali, ambientali e fisiologici.
La traduzione completa o al 100% della fecondità in fertilità è raramente possibile in qualsiasi popolazione, sia essa animale o vegetale.
La fecondità è un tratto genetico e di sviluppo che avanza in un quadro specifico.
| Fecondità | Fertilità |
|---|---|
| Biologica capacità o abilità fisica di riprodurre la prole | L’effettivo parto delle madri o il numero di figli prodotti dalla popolazione o dall’individuo |
| Inizia alla prima mestruazione o menarca (o pubertà) | Inizia al rapporto sessuale |
| Non può essere modificato | Può essere modificato |
| Dipende da vari fattori, e.Ad esempio, fattori sociali, ambientali, genetici, di salute e fisiologici | Dipendente da vari fattori, ad esempio lo stile di vita, lo stress, la salute emotiva e riproduttiva, la volontà, la disponibilità di un potenziale partner di accoppiamento, e le misure preventive adottate. |
Metodi per stimare la fecondità
Il metodo per misurare la fecondità varia a seconda delle specie e delle loro modalità di riproduzione. Le misurazioni della fecondità negli animali ovipari sono tipicamente effettuate contando direttamente le uova nei nidi o nei siti di ovodeposizione.
Negli animali acquatici (eccetto i mammiferi e i rettili), il conteggio degli ovociti di una femmina in deposizione è usato per misurare la fecondità. Nei riproduttori altamente fecondi, per misurare la fecondità, la frazione di tessuto ovarico di peso/volume noto e le conseguenti densità di ovociti sono estrapolate al peso/volume totale dell’ovaia usando un metodo gravimetrico o volumetrico. La dimensione degli ovociti è anche impiegata per misurare la fecondità.
Le probabilità specifiche del giorno di concepimento rispetto al giorno dell’ovulazione insieme alla valutazione del tempo di gravidanza sono prese in considerazione per misurare la fecondità nell’uomo.
Fecondità in ecologia e importanza biologica
In termini ecologici, il tasso riproduttivo netto è un parametro importante che tiene conto della fecondità. Il tasso riproduttivo netto è il numero medio di figli che una femmina può produrre nel corso della sua vita riproduttiva, con la dovuta considerazione della fertilità rispetto all’età e al tasso di mortalità in un dato periodo di tempo.
Investimento energetico
Una stima della fecondità della popolazione migliora la capacità di tradurre le ricerche in fisiologia riproduttiva in effetti previsti sulla fertilità. Così, la fecondità è un parametro molto importante da studiare in ecologia e biologia animale. In ecologia, la fecondità è anche un’indicazione della quantità di energia spesa per allevare una prole.
Come regola generale, la fecondità è inversamente proporzionale alla quantità di energia spesa. Per capirlo più semplicemente, più alta è la fecondità, cioè più alta è la capacità di riprodursi, più bassa sarebbe la richiesta di energia da spendere per allevare la prole, cioè le cure parentali.
Secondo questa regola, ci sono due possibilità: (1) un gruppo di popolazione che può riprodursi in numero maggiore e (2) un gruppo di popolazione che può riprodurre una prole limitata o pochi figli nel corso della sua vita. Quindi, secondo la regola della fecondità e dell’energia inversa:
- Un investimento energetico relativamente piccolo è richiesto dagli organismi che possono produrre un gran numero di figli. In termini di cure parentali, la maggior parte della prole è in grado di prendersi cura di se stessa da uno stadio molto precoce e non ha bisogno di molto dell’intervento dei genitori per il suo sviluppo. In un tale scenario, entra in gioco la teoria della “sopravvivenza del più forte” e l’investimento energetico dei genitori per la sopravvivenza della loro prole è molto basso. Un tipico esempio di questo può essere visto in ecologia marina. I ricci di mare, le lumache di mare o anche la maggior parte dei pesci depongono centinaia di uova. Un riccio di mare può deporre 100.000.000 di uova in un ciclo! Questi animali non sono investiti nella sopravvivenza di ogni prole che riproducono.
- Un grande investimento energetico in ogni prole insieme ad un enorme intervento dei genitori è richiesto dagli organismi che possono produrre pochi figli e sono fortemente investiti nella sopravvivenza di ciascuno. Qui, i genitori investono molta energia per assicurare la sopravvivenza della loro prole. La maggior parte dei mammiferi, compresi gli esseri umani, rientrano in questa categoria. Il panda è uno di questi animali con bassa fecondità e può riprodurre una sola prole in un ciclo riproduttivo. La prole è completamente indifesa al momento della nascita e dipende completamente dalla madre per i suoi bisogni di sviluppo. Questi animali investono un’enorme quantità di energia nello sviluppo, nella cura e nella protezione della loro prole fino al momento in cui la prole diventa indipendente.
Questa regola inversa di fecondità ed energia è applicabile in modo simile anche al regno vegetale. Qui, naturalmente, l’investimento energetico non è in termini di cure parentali, ma è in termini di semi di qualità ricchi di energia.
Piante con bassa fecondità produrranno pochi o limitati semi ad alta energia che quindi hanno la più alta o massima possibilità di sopravvivenza, per esempio le noci di cocco. D’altra parte, le piante con maggiore fecondità produrranno un gran numero di semi (per esempio il dente di leone) ma ogni seme avrà una bassa quantità di energia. Quindi, le possibilità di sopravvivenza di questi semi sarebbero basse.
Tempo di riproduzione
Un altro aspetto importante della fecondità e dell’ecologia è il tempo di riproduzione. Anche in questo caso, la popolazione può essere divisa in due gruppi fondamentali a seconda del momento in cui un organismo inizia a riprodursi:
- Riproduttore precoce: l’organismo/individuo che inizia a riprodursi in età precoce di solito non cresce in dimensioni poiché la sua massima energia viene utilizzata nel processo di riproduzione. Tuttavia, questi organismi sono quelli che corrono meno rischi di non avere una progenie. Tali organismi hanno generalmente una durata di vita più breve. Esempi sono i piccoli pesci, come i guppy.
- Riproduttore tardivo: l’organismo/individuo che inizia a riprodursi relativamente in tarda età di solito ha una maggiore fecondità e una vita più lunga. Esempi sono squali, bluegill ecc.
Parità
La parità è indicativa del numero di individui che possono riprodursi nel corso della loro vita. Alcuni organismi possono riprodurre la loro progenie solo una volta nella loro vita, mentre altri possono esibire una riproduzione multipla. Così, la fecondità può seguire due modelli:
- Semelparità: un organismo o un individuo è descritto come semelparo quando si riproduce solo una volta nella sua vita. Tali organismi utilizzano tutta la loro energia per riprodursi e poi alla fine muoiono, una volta che si sono riprodotti. Gli esempi includono certi batteri, gli alberi di bambù e i salmoni chinook. Il tempo per riprodursi varia nei diversi organismi, alcuni possono iniziare a riprodursi entro mezz’ora o poco più (per esempio, certi batteri) o entro un anno o in certi animali dopo anni dal raggiungimento della maturità riproduttiva. Tuttavia, in tutti i casi l’individuo muore dopo la riproduzione.Due famiglie di marsupiali, come Didelphidae e Dasyuridae, mostrano la semelparità. In alcune specie semipare, dopo una stagione di accoppiamento altamente sincrona, il membro maschio della popolazione muore. Si presume che l’intensa competizione maschio-maschio indotta dal modello riproduttivo monestro, dall’alta sincronia dell’estro e da una breve stagione di accoppiamento, abbia portato all’evoluzione della bassa sopravvivenza della semelparità maschile. In aggiunta a questo, in alcune specie, un lungo periodo di lattazione si traduce in un’alta mortalità femminile, esibendo così la semelparità femminile.
- Iteroparità: un organismo o individuo che si riproduce più volte nel corso della sua vita. Gli esseri umani e i primati rientrano in questa categoria. Queste specie possono riprodursi più volte nel corso della loro vita riproduttiva. Tuttavia, la riproduttività inizia dopo la maturazione del sistema riproduttivo. L’età o la durata per raggiungere la maturità riproduttiva varia da specie a specie (da giorni ad anni). Inoltre l’iteroparità può essere classificata come (a seconda della frequenza di riproduzione)-
- Giornaliera- ad esempio alcune tenie
- Semestrale/ Annuale/Biennale: Alcuni organismi iteropari producono prole solo ad anni alterni. Così, una durata significativa della loro vita riproduttiva non viene utilizzata. Questo fenomeno è noto come “bassa frequenza di riproduzione”. Per esempio: cinciallegre (Parus montanus), ghiri (Myoxus glis) e gabbiani (Rissa tridactyla), ecc. Si presume che la bassa frequenza di riproduzione sia un fenomeno ecologico per aumentare la fecondità media.
- In modo irregolare – ad esempio gli esseri umani
In iteroparità, la fecondità aumenta con l’età e poi alla fine diminuisce. Così, l’organismo smette di crescere una volta che raggiunge la maturità riproduttiva ed è pronto per la produzione della prima progenie. Questo per conservare tutta la loro energia da investire nel processo di riproduzione. Questo è una sorta di modello ecologico per aumentare la fecondità. Questo concetto ha portato a coniare il termine ‘primiparità’ che è l’età della prima riproduzione. Ecologicamente, se un individuo/organismo non smette di crescere nella sua età riproduttiva, allora c’è un’alta probabilità di un basso tasso di sopravvivenza della progenie. Sia il genitore che la progenie non sarebbero fisicamente competenti per resistere alla pressione ambientale, cioè la sopravvivenza del più adatto. Così, gli organismi o gli individui inadatti o incompetenti verrebbero eliminati dal sistema.
Fattori che influenzano la fecondità
Alcuni dei fattori che influenzano la fecondità sono spiegati di seguito. Questi fattori includono le dimensioni del corpo, le condizioni ambientali e la scelta del partner di accoppiamento.
Scalatura allometrica o effetto delle dimensioni del corpo sulla fecondità
Il tasso metabolico, la capacità di dispersione, la probabilità di sopravvivenza e la fecondità sono alcuni dei fattori che causano la disparità della massa corporea tra gli individui o le specie. Tuttavia, è importante capire che in una specie, il rapporto tra la massa della prole combinata e la massa materna tende a rimanere approssimativamente costante. Questo significa che le femmine con corpi più grandi tendono ad avere una maggiore fecondità e una prole più grande. Quindi, evolutivamente, un corpo più grande dà un vantaggio selettivo alle femmine di grandi dimensioni e alla sua prole.
Effetto delle condizioni ambientali sulla fecondità
La fecondità è influenzata dalle condizioni ambientali. Le condizioni ambientali possono influenzare le condizioni del corpo materno e la sopravvivenza.
Scelta del partner di accoppiamento
La teoria della selezione del partner si basa sul fatto che una femmina può selezionare un partner di accoppiamento superiore per aumentare la fecondità. La selezione di un partner di accoppiamento superiore è legata alla produzione di una prole geneticamente sana e di migliore qualità con un’alta fecondità. Alcune specie sono coinvolte nell’accoppiamento multiplo. Anche questo è legato alla selezione di un partner superiore.
Tuttavia, l’accoppiamento multiplo può essere un’enorme attività di investimento energetico per le femmine. L’accoppiamento multiplo ha come risultato il miglioramento della fecondità dovuto al fatto che la produzione di uova è stimolata dall’accoppiamento, gli spermatozoi freschi aiutano a mantenere la fertilità delle uova, il tasso di produzione delle uova aumenta anche con l’accoppiamento.
L’accoppiamento multiplo ha come risultato la competizione tra spermatozoi e sperma. Due spermatozoi competono per fondersi con gli ovuli. Di nuovo, secondo la teoria della sopravvivenza del più adatto, lo spermatozoo che apparentemente è superiore finirà per fondersi con l’ovulo. Questo porta alla formazione di uno zigote probabilmente con una costituzione genetica vitale. I maschi di solito hanno una fecondità più alta delle femmine.
Significato biologico ed ecologico delle misure di fecondità
La fecondità è una componente essenziale per studiare il modello di composizione della popolazione. Per capire la strategia della storia della vita e i fattori che la influenzano, è altrettanto importante studiare la fecondità della popolazione, la fertilità e il tasso di sopravvivenza.
Diversi modelli sono impiegati per studiare il loro effetto cumulativo sulla strategia della storia della vita di una popolazione. Uno di questi modelli è il modello di popolazione a matrice a stadi. Questo modello riassume matematicamente il comportamento della popolazione usando stime specifiche per ogni stadio dei tassi vitali (tassi di nascita, crescita, maturazione, fertilità e mortalità) e fornisce una relazione tra l’individuo (e le sue pressioni selettive) e la popolazione. Questo modello dà una distribuzione stabile degli stadi che fornisce una stima della composizione teorica della popolazione che presenta un tasso di natalità fisso. Così, i fattori come la variazione dell’ambiente o qualsiasi altro fattore intrinseco di regolazione che cambiano la composizione teorica della popolazione possono essere classificati per studiare e prevedere il loro effetto sulla composizione della popolazione.
Questo modello dà anche il contributo di un individuo allo stato futuro della sua popolazione tenendo conto della fecondità, della fertilità e del tasso di sopravvivenza. Questo è noto come valore riproduttivo che è essenzialmente la somma dei valori riproduttivi attuali e futuri.
Per la teoria della selezione naturale, il valore riproduttivo è la moneta usata dalla natura per generare un approccio specifico alla storia della vita. Per la legge naturale, la riproduttività deve essere massimizzata, quindi il modello di popolazione prende in considerazione la fecondità.
Mentre nei modelli a matrice, i cambiamenti della fertilità (e della sopravvivenza) alla crescita della popolazione danno un’analisi di sensibilità specifica per ogni stadio. In questo modello, il valore riproduttivo in un particolare stadio è calcolato come il prodotto della sensibilità di tutti gli elementi della matrice che contengono quello stadio e la proporzione dello stadio stabile. Così, una specie a vita breve ha la tendenza a mostrare una maggiore sensibilità alla fertilità rispetto alla sopravvivenza. Mentre gli animali longevi mostrano una maggiore sensibilità alla sopravvivenza che alla fertilità. Così, i fattori che influenzano la composizione della popolazione possono essere studiati.
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