トゲウオ科
トゲウオ類はすべての種が、雄による巣作りと卵塊の保護を行う。海産種は海藻を、淡水産種は水草または水底を利用した巣を形成する。本科魚類は進化学・遺伝学・動物行動学・生理学の研究対象として古くから利用され、多くの業績が導かれている。オランダの動物行動学者であるニコ・ティンバーゲンは、イトヨの本能行動を詳細に解析した研究により、1973年のノーベル生理学・医学賞を受賞している。
トゲウオ類、特にイトヨ属の雄が示す繁殖行動の特徴として、鮮やかな婚姻色、分泌物を利用した巣作り、求愛のダンス、および卵の世話が挙げられる。繁殖期を迎えた雄の腹部は赤色を呈し、水底に縄張りを形成するようになる。腎臓から分泌される特殊な粘液状の物質(グル―)を使って巣作りをし、ジグザグに泳ぐ独特なダンスによって雌を呼び込む。背鰭の棘条で突き上げる仕草(ブリッキング)によって巣に誘導された雌は、数十秒かけて産卵した後ただちに雄から追い立てられ、子育てに参加することはない。
こうして何匹かの雌に卵を産ませると、雄は巣をグル―によってさらに固め、卵塊を保護する。
トゲウオ科の魚類は北半球の淡水・汽水域、および沿岸海域にかけて幅広く分布する 。本科に記載される5属のうち、スピナキア属(ウミトゲウオ Spinachia spinachia のみ)は海産で、北欧の大西洋岸に生息する。イトヨ属の1種(Gasterosteus wheatlandi)およびアペルテス属(Apeltes quadracus のみ)も通常は海水魚で、北アメリカ北東部の大西洋岸に産する。
イトヨ種群(G. aculeatus complex)には海性・淡水性・遡河回遊性など、多様な生態をもつ個体群が含まれる。北アメリカの太平洋・大西洋岸、日本を含めたユーラシア大陸および北極海の一部に至る広大な範囲に分布し、特に標高100m未満の低地に多い。カナダ・ブリティッシュコロンビア州のハイダ・グワイ(クイーンシャーロット諸島)には、体長20cm(通常は8cm未満)に達する大型個体群が存在し、同所的種分化の例として知られている。
トミヨ種群(Pungitius pungitius complex)は主に淡水性、ごくまれに回遊性で、北アメリカ・ユーラシア大陸の標高600mまでの河川・湖沼に分布する。トミヨ属に所属する2種、P. platygaster と P. hellenicus はそれぞれ黒海からアラル海、およびギリシャに産する。
クレア属(カワトゲウオ Culaea inconstans のみ)は北アメリカに生息する淡水魚である。このほかに中新世の化石種として、イトヨ属の仲間がシベリア東部とカリフォルニア州から知られている。