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Den Winter verbringen die meisten Kleinen Wasserfrösche an Land, während zumindest ein Teil der Teichfrösche in Gewässern überwintert. Von März bis April erfolgt die Rückwanderung ans Laichgewässer, wo die Paarungsaktivität frühestens Ende April beginnt und sich bis in den frühen Juli erstrecken kann. Auf dem Höhepunkt der Paarungszeit im Mai oder Juni finden sich Männchen oft zu Rufgemeinschaften an seichten Stellen des Gewässers zusammen und veranstalten die bekannten Froschkonzerte. Angelockte Weibchen werden angesprungen und hinter den Vorderbeinen umklammert.
Die Eiablage erfolgt in mehreren kleinen Klümpchen, die bevorzugt an Pflanzen im seichten Wasser geheftet werden. Nach nur wenigen Tagen schlüpfen die Kaulquappen, die sich abhängig von Temperatur und Nahrungsangebot nach ca. 5 bis 12 Wochen zu kleinen Fröschchen umwandeln. Viele der Kaulquappen fallen Fischen, Molchen oder räuberischen Insekten zum Opfer. Den Fröschen stellen Raubtiere wie Fuchs und Marder, Vögel wie Reiher und Störche, aber auch grosse Raubfische und die Ringelnatter nach. Wasserfrösche sind aber nicht nur die Beute vieler Tiere, sondern selbst erfolgreiche Räuber. Ihre Nahrung besteht zum grössten Teil aus Insekten, doch fressen sie auch Schnecken, Würmer und sogar andere Amphibien.
Was ihre Fortpflanzung anbelangt, gehören die Wasserfrösche wohl zu den interessantesten Tieren überhaupt. Nur der Kleine Wasserfrosch stellt eine eigenständige Art dar, während der Teichfrosch ein Hybrid ist, der ursprünglich auf eine Kreuzung zwischen dem Seefrosch und dem Kleinen Wasserfrosch zurückgeht. Sein Erbgut besteht also je zur Hälfte aus dem seiner beiden Elternarten. Bei der Produktion der Ei- oder Samenzellen jedoch spielt sich ein sehr ungewöhnlicher Vorgang ab, welcher als Hybridogenese beschrieben wurde: Das gesamte Erbgut des Kleinen Wasserfrosches wird zerstört, weshalb Ei- oder Samenzellen des Teichfrosches ausschliesslich das Erbgut des Seefrosches enthalten.
Eine Paarung zwischen Kleinem Wasserfrosch und Teichfrosch vereinigt darum Erbgut des Kleinen Wasserfrosches und Erbgut des Seefrosch zu Nachkommen, welche sich wieder zu Teichfröschen entwickeln. So kann der Teichfrosch in gemischten Populationen mit dem Kleinen Wasserfrosch auch ohne die Anwesenheit seiner zweiten Elternart, dem Seefrosch, fortbestehen.
Für die Kleinen Wasserfrösche ist die Paarung mit Teichfröschen jedoch ein schlechtes Geschäft, da die Nachkommen ihren Teil des Erbgutes zerstören, statt ihn an Grosskinder weiterzugeben. Manchmal paaren sich Teichfrösche auch untereinander. Nachkommen aus solchen Paarungen erben von beiden Elternteilen das Seefrosch-Erbgut, sterben aber schon als kleine Kaulquappen.
Der Grund dafür ist, dass das Seefrosch-Erbgut von den Teichfröschen über viele Generationen ohne genetische Durchmischung (klonal) weitergegeben wurde. Dies führte zu einer Anhäufung von Fehlern (Mutationen) im Seefrosch-Erbgut, so dass Tiere mit zwei Kopien des schadhaften Seefrosch-Erbgutes nicht mehr lebensfähig sind.
Unter diesen Voraussetzungen kommt es beim Paarungsgeschäft der Wasserfrösche natürlich zu Interessenskonflikten: Teichfrösche müssen sich mit Kleinen Wasserfröschen paaren, da ihre Paarungen untereinander nicht erfolgreich sind. Die Kleinen Wasserfrösche sollten solche Paarungen aber vermeiden, da sie vergebliche Mühe bedeuten. Doch treffen sie nicht immer die richtige Wahl, so dass es stets zu genügend Paarungen sowohl innerhalb der Kleinen Wasserfrösche als auch zwischen Kleinen Wasserfröschen und Teichfröschen kommt, um ein Fortbestehen beider Formen zu ermöglichen.