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繁殖力は、子孫を残す能力を含め、複数の方法で定義できる生産性を表す指標です。[ 1 ]人間、動物、有機生命体の生殖能力のレベルを、配偶子（卵子）、種子形成、または無性生殖器官の数で測定して表す場合もあります。さらに、単一の生物ではなく、記録された集団の繁殖の可能性を表す場合もあります。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]
人口統計学は、文化によって異なる割合で人間の生殖能力のみを対象とするのに対し、個体群生物学はすべての生物を研究する。個体群生物学における生殖能力という用語は、多くの場合、1つの時間ステップ（通常は1年間）における子孫の生産率を表すために用いられる。この意味で、生殖能力には、出生率と、その時間ステップまでの幼体の生存率の両方が含まれる。生殖能力のレベルは地理的に異なるが、生殖能力は一般的に各文化の一貫した特徴である。受精は、受精の別の用語である。
産婦人科では、受胎可能性とは1回の月経周期で妊娠する確率であり、受胎率とは1回の周期で生児出産に至る確率である。[ 5 ]
生態学において、繁殖力は個体または集団の繁殖能力の尺度であり、通常は繁殖個体に限定されます。繁殖力の目的は集団にどれだけの新しい個体が追加されているかを測定することであるため、有性生殖と無性生殖の両方に同様に適用できます。[ 6 ] 繁殖力は、研究で調べた特定のデータを説明するために、生態学的研究ごとに異なる定義が用いられることがあります。たとえば、ある研究では、データが種の全寿命ではなく特定の時点を対象としていることを説明するために、見かけの繁殖力を使用します。他の研究では、対象となる生物の繁殖力をより正確に定量化するために、これらの定義が変更されます。この必要性は、モジュール構造を持つ生物に特に当てはまります。なぜなら、そのモジュール構造は、繁殖力が子孫の数によって最もよく定義される、より一般的な単一生物とは異なるからです。[ 7 ]
パリティとは、繁殖能力を単回繁殖と反復繁殖という2つの異なるタイプに分類したものである。
一回繁殖とは、生物が一生に一度だけ繁殖し、死が繁殖戦略の一部となっている状態を指します。このような種は、一度の繁殖で多くの子孫を残すため、より多くの子孫を産むことから、繁殖力において有利になる可能性があります。
反復繁殖とは、種が一生のうちに複数回繁殖することである。この種の戦略は、子孫の生存が予測不可能なことに対する防御であり、最初の産子が死んでしまった場合でも、再び繁殖して死んだ子孫を補充することができる。また、子孫が成長している間は生きているため、生物が子孫の世話をすることもできる。[ 8 ]
繁殖率に影響を与える可能性のある要因は数多く存在する。例えば、個体発生、人口密度、緯度などが挙げられる。
個体発生
多回繁殖性の生物では、繁殖力は年齢とともに増加することが多いが、高齢になると減少することもある。この関係を説明するためにいくつかの仮説が提唱されている。成熟後に成長率が低下する種については、生物の成長率が低下するにつれて、より多くの資源を繁殖に割り当てられるようになるという説がある。成熟後に成長しない生物については、このパターンに対する他の説明も考えられる。これらの説明には、高齢個体の能力の向上、適応力の低い個体がすでに死滅していること、または平均寿命が年齢とともに低下するため、高齢個体が生存を犠牲にして繁殖により多くの資源を割り当てる可能性があることなどが含まれる。[ 6 ]一回繁殖性の種では、年齢は繁殖力の予測因子として不十分な場合が多い。このような場合、サイズの方がより良い予測因子となる可能性が高い。[ 9 ]
人口密度は繁殖力に悪影響を及ぼすことがよく観察されており、繁殖力は密度依存性である。この観察の根拠は、ある地域が過密になると、各個体が利用できる資源が少なくなるためである。したがって、子孫の生存率が低い場合、多数を繁殖させるのに十分なエネルギーがない可能性がある。ただし、高密度は、特に植物種において、子孫の生産を刺激することがある。これは、植物の数が増えれば、花粉媒介者を引き付ける食料が増え、花粉媒介者がその植物の花粉を拡散させ、より多くの繁殖を可能にするためである。[ 6 ]
緯度と繁殖力の関係を説明する仮説は数多く存在する。その一つは、緯度が高くなるにつれて繁殖力が予測通りに増加するというものである。レジナルド・モリーンはこの仮説を提唱し、季節的な環境では死亡率が高くなることを理由として挙げた。
デイビッド・ラックによる別の仮説では、正の相関関係は緯度の変化に伴う日照時間の変化に起因するとしている。日照時間の違いは、親鳥が餌を集めることができる時間を変化させる。彼はまた、極地では日照時間が極端に長いため親鳥が疲弊し、繁殖力が低下することも説明している。[ 10 ]
季節性による繁殖力の強さは、フィリップ・アシュモールが提唱した仮説である。彼は、緯度が高くなるにつれて季節性が増すため、緯度が繁殖力に影響を与えると示唆している。この理論は、モローが提唱した死亡率の概念に基づいているが、季節性が死亡率、ひいては個体群密度にどのように影響するかに焦点を当てている。したがって、死亡率が高い場所では、より多くの食料が利用可能になり、繁殖力が高くなる。別の仮説では、繁殖期間の長さの変動により、季節性が繁殖力に影響を与えると主張している。この考えでは、繁殖期間が短いほど、繁殖頻度の低下を補うために産卵数が多くなり、その結果、これらの種の繁殖力が増加すると示唆している。[ 10 ]
繁殖力は適応度の重要な要素である。繁殖力選択はこの考えに基づいている。この考えは、生物の繁殖力を高める形質の遺伝的選択が、ひいては生物の適応度にとって有利であると主張する。[ 10 ]
妊娠スケジュール
出生率表とは、ある集団における様々な年齢層の出生パターンを示すデータ表です。これらは通常、生命表のFx列とmx列に記載されています。
Fxは各年齢階級で生まれた幼獣の総数を示し、mxは生存個体あたりの幼獣数を求めることで得られる平均幼獣数です。例えば、ある年齢階級に12個体いて、16匹の生存幼獣を産んだ場合、Fxは16、mxは1.336となります。[ 9 ]
不妊症とは、「妊娠のリスクに数年間さらされた後も妊娠できない状態」を意味する用語です。この用法は、医学、特に生殖医療、および人口統計学で広く用いられています。不妊症は不妊症と同義ですが、人口統計学や医学では、生殖能力（したがってその反意語である不妊症）は、生殖に関する生理学的またはその他の制限ではなく、産子の数と割合を指す場合があります。[ 11 ]
さらに、社会動向や社会規範も出生率に影響を与える可能性があるが、その影響は一時的なものであることが多い。実際、社会的な要因に基づいて生殖活動を停止することは不可能と考えられており、出生率は一時的な低下の後、再び上昇する傾向がある。
有蹄類では、温暖な気候に伴って繁殖力が増加することも示されている。