Neue Studie mit Video zeigt, wie weibliche Frösche sich gegen unerwünschte Paarungen verteidigen.

21. Oktober 2023 Merkmal

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von Stephanie Baum, Phys.org

Bei vielen Arten können Zuchtpräferenzen und -taktiken zwischen Männchen und Weibchen unterschiedlich sein. Wenn aggressives Verhalten der Männchen gegenüber unrezeptiven Weibchen schiefgeht, kann dies dazu führen, dass sie sich nicht fortplanzen können und in einigen Fällen tödlich für die beteiligten Weibchen enden. Dies kann insbesondere bei Arten von explosiven Züchtern bei Anuren der Fall sein, einer Ordnung, zu der etwa 4.500 Arten von Fröschen und Kröten gehören, bei denen ein höheres Sterberisiko für begattende Weibchen festgestellt wurde. 

Explosive Zuchtarten - zu denen auch der europäische Braunfrosch (Rana temporaria) gehört - haben eine kurze und konzentrierte Fortpflanzungszeit, die von intensivem Wettbewerb unter den Männchen geprägt ist. Im Gegensatz dazu pflanzen sich langfristige Züchter über längere Zeiträume fort, wobei die Männchen normalerweise separate Territorien etablieren - die sie gegen andere Männchen verteidigen - und Paarungsrufe verwenden, um Weibchen anzulocken.

Bei R. temporaria waren frühere Erkenntnisse gemischt, ob unrezeptive Weibchen in der Lage sind, unerwünschte männliche Annäherungsversuche abzuwehren. Solche Annäherungsversuche können Belästigung, Einschüchterung und erzwungene Kopulation (Amplexus) durch ein oder mehrere Männchen gleichzeitig umfassen. Mindestens eine kürzlich durchgeführte Studie zu diesem Thema zeigt, dass Weibchen nicht die Mittel haben, um sich gegen diese Aggressionen zu wehren, und beschreibt ihr Fortpflanzungsverhalten als passiv, während ältere Forschungsergebnisse das Gegenteil beschreiben.

Jetzt haben Forscher der Universität Jyväskylä in Finnland und des Leibniz-Instituts für Evolutions- und Biodiversitätsforschung und des Berlin-Brandenburgischen Instituts für fortschrittliche Biodiversitätsforschung in Deutschland in einer neuen Studie mit dem Titel "Drop dead! Weibliche Fluchttaktiken bei einem explosiv züchtenden Frosch" weibliche Paarungsvermeidungstaktiken bei R. temporaria untersucht. Ihre Arbeit wurde in der Zeitschrift Royal Society Open Science veröffentlicht. Ein weiblicher Frosch dreht sich und ruft. Credit: Royal Society Open Science (2023). DOI: 10.1098/rsos.230742

In ihrer früheren Studie zur Partnerwahl bei fortpflanzenden R. temporaria-Männchen verwendeten die Forscher Videos, um das Paarungsverhalten der Frösche aufzuzeichnen. Ihre Beschreibungen und Quantifizierungen der beobachteten weiblichen Vermeidungstaktiken führten zu dieser neuen Arbeit.

Die Forscher stellten fest, dass unrezeptive Weibchen drei Paarungsvermeidungstaktiken verwendet haben:

Die Forscher beobachteten alle drei Verhaltensweisen bei Fröschen im Wasser, und sie stellen fest, dass ein Weibchen in einem Fall während eines Paarungsversuchs an Land eine tonische Immobilität zeigte.

Von 54 gepaarten Weibchen zeigten 83% von ihnen Rotation für sich allein oder in Kombination mit einer oder beiden anderen Taktiken. Etwa die Hälfte (48%) der gepaarten Weibchen gab Freisetzungsrufe ab, immer in Kombination mit Rotation. Ein Drittel (33%) aller gepaarten Weibchen zeigte eine tonische Immobilität und kombinierte sie in 13 von 18 Fällen mit Rotation und Rufen.

Bemerkenswerterweise verwendeten kleinere Weibchen alle drei Taktiken, während größere Weibchen tendenziell Rotation in Kombination mit Rufen verwendeten. Insgesamt gelang es 25 der gepaarten Weibchen (46%), die diese Taktiken anwendeten, zu entkommen. Kleinere Weibchen zeigten eine höhere Wahrscheinlichkeit zur Flucht.

Die Forscher stellen mögliche Gründe für die Beliebtheit von Rotation als weibliche Paarungsvermeidungstaktik vor, darunter:

Die Forscher schlagen auch mechanische Griffeigenschaften als Erklärung dafür vor, warum kleinere Weibchen leichter durch Rotation einer Umklammerung entkommen können als größere: Ein viel größeres Männchen könnte einfach nicht in der Lage sein, ein kleineres Weibchen fest genug zu halten, um die Aktivität aufrechtzuerhalten.

In der Zwischenzeit kann die tonische Immobilität, die bei Arten im gesamten Tierreich auftritt, mit Stress zusammenhängen. Frühere Untersuchungen zeigen, dass höhere Corticosteronspiegel im Blut aufgrund von Stress die Fortpflanzungsaktivität beeinträchtigen können und zu längeren Phasen tonischer Immobilität führen können.

Weil die Forscher beobachteten, dass kleinere Weibchen alle drei Verhaltensweisen häufiger zeigten als größere, legen sie nahe, dass das Alter oder die Erfahrung der Weibchen ebenfalls ein Faktor sein könnte, der dieses Verhalten antreibt.

Sie merken auch die Häufigkeit von mehreren umklammernden Männchen an, die 'Paarbälle' mit einem einzigen Weibchen bilden, als möglichen weiteren Stressfaktor, der zur tonischen Immobilität führt; dieser Zustand kann sowohl bei Männchen als auch bei Weibchen zum Ertrinken führen.

Die größere Frage, warum die weiblichen Frösche bestimmte Männchen als Partner wählen oder ablehnen, ist noch unbekannt.

The research states, 'It remains to be determined which (phenotypic or genotypic) trait(s) is (are) under selection, leading to mate acceptance or rejection, and what benefits and costs, if any, are associated with mate choice by female R. temporaria. There seem to be no obvious direct benefits of choosing a particular male, as males provide no parental care or defend any resources.

'Direct benefits, such as increased fertilization success by larger or size-assorted males have been disproved; in fact, fertilization success has been found to be independent of size assortment.'

Nevertheless, it is clear that mating is not a simple process in R. temporaria, and that females do not always remain passive when it occurs. Future studies, the researchers suggest, could focus on comparing females' stress corticosterone levels to age and sex ratios, as well as how age ratios, sex ratios, and varying frog densities affect mate selection and the risks of reproduction.

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