タガメ
メスは産卵後にその場から飛び去るが、オスはそのまま卵のそばに留まり、外敵から卵を守るほか、空気中にある卵が乾燥しないよう孵化するまで卵に水を与えながら育てる。オスが単独で子育てをする昆虫は少なく、コオイムシなど体の一部に卵を付着させる種類を除くと10種類未満である。
オスの親成虫は卵塊が直射日光を浴びない日陰(植物の茂みなど)にある場合は水中に留まっている場合が多いが、卵塊に直射日光が当たる場合は炎天下でも数時間以上卵塊に覆いかぶさることで卵の乾燥を防ぐ。日が暮れるとオスは水中から上がり、卵を通り過ぎたところで向きを変えて卵塊に覆いかぶさり、体表に付着した水を卵につけるほか、自身が飲み込んできた水を吐き出して卵に水分を与える、この時、オス親は時々覆いかぶさる場所を変えて異なる卵に吐き出した水を与えしばらく覆いかぶさってから水中に戻り、一晩に4,5回 - 十数回にわたり卵への給水行動を繰り返す。
しかし孵化前に中干しなどで水田の水がなくなるとオスは卵の保護を放棄してしまい、放置された卵は乾燥死する。飼育下でも産卵後に卵塊をオス親から離して放置すると卵は乾燥死してしまうが、親から引き離してもスポイトなどを用いて1日に4,5回水をかけ続ければ無事に孵化させることができる。
産卵後のメスは再び盛んに餌を食べ、産卵から約10日前後で再び産卵が可能になる一方、オスは卵が孵化するまで次の繁殖行動を行わない。
沖縄県八重山郡竹富町(西表島・竹富島など)では「竹富町自然環境保護条例」により「特別希少野生動植物種」に指定されており、町長の許可なく個体を捕獲・採取・殺傷または損傷することが禁止されている。そして環境省は2019年(令和元年)12月25日までに本種を「特定第二種国内希少野生動植物種」に指定する方針を決め、2020年(令和2年)2月10日以降は売買および販売目的の捕獲(趣味・研究目的の採集・譲渡は規制対象外)が禁止された。
タガメたちが生き続けていくためには化学的に汚染されていないきれいな水質・豊富な餌が揃った環境が必要で、近年でも里山・棚田・ため池などが散在する地域ではタガメが多産するが、そのような自然環境はゲンゴロウなど大型のゲンゴロウ類・モリアオガエル・メダカなど豊富な水生生物が確認できる「ホットスポット」となっている。特に谷戸にある谷津田は圃場整備の対象になりにくく、中干ししても完全に水が抜けない湿田である場合が多いことからカエルが多い環境で、カエル・オタマジャクシを餌とするタガメ・ゲンゴロウにとっても暮らしやすい環境となっている。
また近年は過度な農薬使用が見直され無農薬・減農薬の農法が浸透しつつあり、その影響か愛知県東三河地方ではタガメ復活の兆しも見られるが、近年は前述のような好条件を揃えた地域でも圃場整備が行われたり、大型農機具が使いにくい傾斜地の棚田が後継者不足などにより放棄され、それに伴い不要になったため池も消滅するような事態が起きている。タガメが安定して生息できるような環境は今や山間部でも少なくなりつつあり、その将来は安泰ではなく、「ホットスポット」にある棚田とそこに生息する生物たちの保全が大きな課題となっている。
なお幼虫時には翅は発達していないが、腹側に成虫の翅の下と同じく毛が密生しており、その毛の中に空気を貯蔵して毛の下にある気門で呼吸するため、水中では幼虫の腹が白く光って見える。また幼虫は水面が揺れているとうまく呼吸ができず、水に入れた状態で運ぶと死亡する恐れがある。また幼虫は水質が悪化して水面に油分が浮くと腹部の空気を貯蔵する細毛が汚れてうまく空気を貯蔵できなくなり窒息死してしまうため、水質は成虫以上に清潔に保つ必要がある。
市川・北添 (2009) は6月に飼育した際の幼虫期間の記録として「1齢幼虫は2 - 3日、2齢幼虫は3 - 4日、3齢幼虫は4 - 6日、4齢幼虫は約1週間、5齢幼虫は約2週間。水温が低かったり餌が少なかったりするとさらに日数がかかる」と述べている。幼虫は孵化翌日から盛んに餌を食べ始めるようになり、1齢幼虫の時点で自身より何倍も大きな小魚でも集団で襲い捕食するほか、5齢幼虫まで成長するとその年に生まれたばかりの小型のカエルなどを捕食する。特に3・4齢幼虫まではオタマジャクシを最も多く食べ、カエル類・魚類(ドジョウ・メダカなど)も食べるが、それらと比較して昆虫類はあまり食べない。
やがてオスがメスに重なり、オスが後脚でメスの体側をこすると雌が交尾器を突き出して交尾を開始する。雌雄は水面下で30 - 60分程度の長時間にわたる交尾を計1,2回行いつつ、何度か植物の茎などを登り、産卵場所を確認する。産卵場所を確認するとメスはそのまま水中に降りずオスを待ち、オスが水中から登ってきて数分間の短い交尾をしては水中に降りる行為を数回繰り返す。この行動により産卵場所として適切であることを確認するとメスは水中へ降りなくなり、産卵管(交尾器)から白い泡とともに最初の卵を植物の茎に産み付けるが、オスはその後も数分間隔でメスの下へ上ってきては交尾を繰り返し、口吻で給水する。メスはオスが水中へ降りている間に3 - 10個程度の卵を産み付ける行為を繰り返し、最終的に産卵される卵の数は80 - 100個に達する。
同じ相手と一晩に多数回交尾する動物はタガメを含めたコオイムシ科昆虫以外に確認されておらず、頻繁に交尾を繰り返す理由は「オスが自身の精子でメスの卵を受精させる確率を高くするため」とされているほか、「オスがメスの受精嚢内に残っている他のオスの精子を奥へ押し込み、自分の精子による受精率を高めるため」と考えられている。またメスが産卵時に分泌する泡は「卵を杭に固定する接着剤のような役目」を果たしていると推測されている。
産卵開始から約2時間ほどでメスは産卵を終えてその場を離れ、オスが卵の保護を開始する。繁殖準備が整った個体同士を人工的にペアリングした場合は遅くとも2,3日以内に交尾に至り、すぐに産卵するが、オスが未成熟だったりメスの腹部の卵が十分に成熟していない場合は産卵に至らない。
本種は2018年時点で絶滅危惧II類 (VU)(環境省レッドリスト)に分類されているほか、都道府県レッドリストでは38道府県で絶滅危惧種(うち5都県で絶滅種)として記載されている。特に西日本では極めて稀な種である。
レッドデータブック・レッドリストで絶滅種に指定している都道府県 - 山形県・東京都・神奈川県・長野県・石川県・高知県
絶滅した可能性が高い都道府県 - 青森県・新潟県・富山県・滋賀県・徳島県・香川県・愛媛県・長崎県 新潟県胎内市の「胎内昆虫の家」館長・遠藤正浩は『越後ジャーナル』2010年7月22日夏季特集号(越後ジャーナル社)の取材に対し「もしタガメが県内で発見されたら真っ先に『ペット用の個体が逃げ出したものではないか』と疑うべきだ」と述べている。
タガメは成虫で越冬する。8月末 - 9月にかけて稲刈りを控えると水田の水が落とされるため、タガメは水路・川・ため池などに移動する。10月になると次第に冬眠場所への移動を開始するため、水辺で見かける数は減少していき、11月半ばになると水辺では見られなくなる。野生個体は日照時間が短くなり温度が低下する11月下旬ごろに入ると活動が鈍り、越冬(冬眠)を開始するが、水中で越冬する個体と陸上で越冬する個体がいる。都築 (2003) は自身らによる調査結果として「活動期に比べ越冬期の場合、水域で確認できるタガメの数が極端に少ないため、ほとんどの個体は陸上で越冬している可能性が高い」と推測している。
水中で越冬する場合は流れの緩やかな用水路の淀み・ため池などに複数個体が集まり、水際の枯れた植物の葉陰やアシなど抽水植物の寝際などにしがみついている場合が多い。水中で越冬する個体は水位の増加により押し流されたり、逆に水位が低下して体が直接空気に曝されるリスクがあるため、越冬中でも完全に活動を停止する仮死状態にはならず、人間に捕獲されるとしばらくして動き出す。