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獲物の種類は、一部の種では[[メススジゲンゴロウ]]や[[マルガタゲンゴロウ]]を含む系統のように[[ミジンコ]]にほぼ依存するものや、[[シャープゲンゴロウモドキ]]のように若齢幼虫時代は[[甲殻類]]の[[ミズムシ (甲殻類)|ミズムシ]]類に深く依存するといったように特定の獲物への依存性の強い狭食性の種が知られているが、ゲンゴロウ類全体としてはまだどの種が広食性でどの種が狭食性か、また狭食性の種では何に特殊化した食性を持っているかなど未解明のものがほとんどであるのが現状である。特に食物が不足していない状況においても[[共食い]]が見られる<ref group="注">コンラート・ローレンツはその著書''The King Solomon's ring''においてゲンゴロウの幼虫を最も獰猛な動物の一つに上げている。二匹の幼虫がお互いを食い合い両者とも内蔵が消化され死んでしまう例を「よく見かけた」と言う。</ref>。
 
大型種ではある程度成長すると[[オタマジャクシ]]などの[[両生類]]の幼生を主に食べるものが知られており、ゲンゴロウ類の大型種の進化と[[両生類]]幼生食性の関連を議論する説もある。
 
幼虫にはこうした獲物を待ち伏せで捕らえるものと、活発に泳ぎながら探索して捕らえるものがとある。飼育下の実験ではあるが、ヒメゲンゴロウの幼虫のように集団で獲物を襲うことが報告されている種もある。幼虫も空気呼吸であり、尾端にある一対の[[気門]]を時々水面に出して[[気管]]の中の空気を入れ替える。