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El proceso de reproducción de caballitos de mar es muy interesante, los estudios demuestran que los machos y hembras se cortejan durante varios días. Durante ese período de tiempo inician lo que parece ser un ritual de baile, realizando movimientos al unísono de forma que ambos logren una sincronización perfecta. Los machos y las hembras a menudo se parecen mucho, los expertos han sido capaces de distinguirlos antes de la cópula por el aspecto que tienen en la zona abdominal, las hembras tienen la piel de esta área áspera y pronunciada, mientras que los machos la tienen muy suave y con una bolsa.
Cuando llega el momento de aparearse, la hembra deposita hasta 1500 huevos en esa bolsa, que no es muy grande pero los huevos son increíblemente pequeños. Cuanto mayor sea el tamaño de la especie de caballito de mar, mayor será el tamaño de los huevos.
Entre los caballitos de mar son los machos quienes llevan los huevos de donde saldrán las crías, estos son colocados en sus cuerpos por la hembra después que han ocurrido algunos rituales de apareamiento muy complejos, como parte del proceso de reproducción.