La recherche d’un partenaire prend plusieurs formes chez les libellules. Certaines espèces sillonnent inlassablement un territoire qu’elles défendent avec agressivité. Les mâles recherchent activement des partenaires et fondent à la poursuite des femelles traversant leur domaine. Chez d’autres espèces, les mâles se postent le long des cours d’eau et attendent que les femelles s’approchent. D’autres encore fréquentent des lieux de rendez-vous, à l’écart des cours d’eau, où mâles et femelles matures se regroupent.
Le phénomène de la parthénogenèse
La parthénogenèse est la capacité qu’ont les femelles de certaines espèces à se reproduire sans l’intervention de mâles. Ce phénomène, rare chez les libellules, n’a été constaté dans la nature que chez l’Ischnure citrine Ischnura hastata. Cette espèce américaine se reproduit de façon normale sur ses terres d’origine. Aux Açores, où l’espèce s’est probablement installée après l’arrivée de quelques individus américains emportés par des tempêtes, la population est uniquement composée de femelles. Toutes les pontes ne donnent naissance qu’à de nouvelles femelles.
Chez de nombreuses espèces, l’accouplement se fait immédiatement après la capture d’une femelle par un mâle. Chez les caloptéryx cependant, des parades nuptiales élaborées permettent aux mâles de séduire les femelles. Le mâle papillonne sur place devant sa dulcinée, exhibant ses atours colorés, puis tombe à l’eau et se laisse dériver sur quelques centimètres avant de reprendre son vol. Il semble que ce comportement puisse permettre à la femelle d’estimer la vitesse du courant et d’évaluer la qualité du territoire de son partenaire potentiel en tant que site de ponte.
Pour s’accoupler, les mâles de libellules doivent saisir les femelles grâce à leurs appendices anaux, au niveau de la tête ou du thorax selon les espèces. Chaque libellule a développé son propre système d’accroche, qui évite le plus souvent les tentatives d’accouplement entre espèces différentes. Les deux insectes forment alors un tandem.
Les pièces copulatrices du mâle sont situées sur le deuxième segment abdominal mais ses organes génitaux sous le neuvième. Avant toute copulation, le mâle doit donc effectuer en vol un transfert de sa semence tout en maintenant sa compagne. La femelle qui accepte l’accouplement replie son abdomen vers l’avant et, avec l’aide du mâle qui la ramène sous lui, les deux partenaires mettent en contact leurs pièces copulatrices.
L’accouplement peut se faire entièrement en vol, notamment chez les libellulidés, mais la plupart des espèces préfèrent se poser. Les partenaires accouplés forment le cœur copulatoire. L’accouplement peut être très bref (quelques secondes), quand il n’y a que transfert de sperme. Il peut être long et prendre plusieurs heures quand le mâle nettoie la cavité spermatique de la femelle avant d’y introduire sa semence. A l’aide de sorte de petits plumeaux, il élimine le sperme d’éventuels prédécesseurs et accroît ainsi ses propres chances de paternité. Mâles et femelles s’accouplent avec de nombreux partenaires différents, parfois à quelques minutes d’intervalle seulement.