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Geschlechtsreife Weibchen verströmen via Kloake ein Sekret, durch das Männchen, die das Territorium durchstreifen, angezogen werden. In der Paarungszeit werden Weibchen oft über Stunden von einem Männchen verfolgt und bedrängt. Dabei rempelt das Männchen das Weibchen von der Seite her an und versucht es zum Stillstehen zu bringen. Immer wieder versucht das Männchen durch Aufreiten von Hinten das Weibchen mit seinem Körpergewicht am Boden zu fixieren. Während des Aufreitens versucht das Männchen mit dem Endnagel an seinem sichelförmigen Schwanz die Kloake des Weibchens zu ertasten. Mit kurzen, rythmischen Stössen versucht es dann seine Kloakenöffnung möglichst nahe an diejenige des Weibchens zu schieben. In sexueller Erregung stösst es dabei fiepende und keuchende Laute aus, die weit hörbar sind. Das Aufeinanderprallen der Panzer verursacht ebenfalls ein hämmerndes Geräusch. Die meisten dieser Paarungsversuche bleiben jedoch erfolglos, und das Weibchen läuft unbeeindruckt weiter und entzieht sich durch Weglaufen und Verstecken weiteren stürmischen Annäherungen durch das Männchen. Paarungswillige Weibchen bleiben hingegen stehen und heben leicht den Bauchpanzer an. Dabei strecken sie das Schwänzchen nach hinten und entspannen die Kloake, damit das Männchen kopulieren kann. Sich paarende Strahlenschildkröten können mehere Minuten in der Kopulationstellung verharren, bevor sie sich wieder trennen. Erfolgreiche Paarungen, bei denen es dem Männchen gelingt den Penis in die Kloake des Weibchens einzuführen, sind aber relativ selten.
In der Pflege kann man den Paarungsvorgang unterstützen, indem jede Art von Störung vermieden wird. Auch das Abtrennen von unbeteiligten und neugierigen Artgenossen ist empfehlenswert. Ein griffiges Bodensubstrat sorgt während des Aktes für guten Halt. Je länger das Paar in der Kopulationstellung verharrt, desto wahrscheinlicher ist eine erfolgreiche Befruchtung. Erfolgreiche Paarungen konnten wir bei unseren Tieren vorallem am späten Nachmittag bzw. in den frühen Abenstunden beobachten. Schwülwarme Wetterstimmungen, vor oder nach einem Sommergewitter, scheinen besonders günstig zu sein. Allgemein scheinen die Vorausetzungen in einem sonnigen, naturnahen Aussengehege für erfolgreiche Paarungen bei Astrochelys radiata wesentlich besser zu sein als im Innengehege. Wir vermuten, dass die Tiere durch das direkte Sonnenlicht besser aktiviert und stimmuliert werden.
Wir haben beobachtet, dass in unserem Bestand immer wieder dieselben Paare zusammen finden. Sowohl die Männchen als auch die Weibchen scheinen trotz einer Auswahl an mehreren potentiellen Partner*Innen bestimmte Präferenzen zu haben. Da die Auswahlkriterien und Vorlieben der einzelnen Individuuen nur schwer zu deuten sind, ist das Zusammenstellen einer harmonischen Zuchtgruppe nicht immer einfach. Der Versuch Zuchtpärchen nach eigenem Gutdünken zusammen zu stellen, wirkt sich deutlich in einer niederen Befruchtungsrate aus. Werden Strahlenschildkröten beiderlei Geschlechts unter reizarmen Bedingungen (z.B. moderate Temperaturen und Luftfeuchtigkeit) gehalten kommt es nicht zu Paarungen. Es ist deshalb auch gut möglich unter reizarmen Bedingungen und genügend grossen Platzverhältnissen reine Männergruppen von Astrochelys radiata friedlich und stressfrei zu halten. Auf der anderen Seite können Paarungen in einem Zuchtprogramm leicht forciert werden, wenn die Temperatur und Luftfeuchtigkeit künstlich nach Oben reguliert und die Schildkröten gleichzeitig dem Tageslicht exponiert werden.