L’ontogenesi si riferisce al corso dello sviluppo di un organismo dall’inizio all’età adulta. Il ciclo inizia alla fecondazione e si completa quando l’organismo raggiunge la maturità fisica e sessuale. Come materia di studio in biologia, l’ontogenesi si occupa del processo di sviluppo di un singolo membro di una specie nel corso della propria vita. Lo sviluppo evolutivo di un’intera specie è oggetto di filogenesi.
Il processo dell’ontogenesi umana inizia con la fusione dei gameti maschili e femminili per formare uno zigote con una serie completa di cromosomi umani. Si dice che questo sia l’inizio di un ciclo ontogenetico. La singola cellula crescerà in un unico organismo individuale per mitosi, una serie di riproduzioni asessuate. La popolazione di una specie è costituita da individui a vari stadi del ciclo ontogenetico.
Negli organismi unicellulari, le mitosi normalmente portano alla formazione di individui indipendenti, geneticamente identici. Negli organismi multicellulari, i prodotti iniziali delle mitosi sono geneticamente equivalenti, ma le cellule rimangono connesse e successivamente si differenziano per formare un individuo unico. L’ontogenesi degli organismi multicellulari è che le successive generazioni di cellule derivate dallo zigote si differenziano in tessuti e organi. Questo processo porta allo sviluppo di un embrione.
Un embrione può continuare a svilupparsi in diversi contesti, a seconda della specie. Il percorso verso lo stadio giovanile può essere anche diretto o attraverso una forma intermedia. Lo sviluppo continua attraverso lo stadio giovanile fino a quando l’organismo raggiunge la sua maturità fisica e sessuale nell’età adulta. A questo punto, l’ontogenesi di solito si ferma.
L’ontogenesi di un organismo è talvolta rappresentata come un cono rovesciato. Nella parte inferiore del cono si trova lo zigote unicellulare, che contiene il potenziale per produrre un organismo adulto. Ogni fase successiva dello sviluppo mitiga la gamma delle possibili azioni nelle fasi successive ed è rappresentata da un aumento dell’altezza e del diametro del cono. Una mutazione all’inizio del ciclo ontogenetico avrà conseguenze molto maggiori di una che si verificherà in seguito. Questa visualizzazione aiuta i biologi a esaminare l’effetto che una mutazione praticabile potrebbe avere nelle varie fasi della vita di un organismo.
Comprendendo la vita evolutiva di un organismo, l’ontogenesi tocca necessariamente molti aspetti della biologia. Varie discipline in biologia sono definite da periodi significativi all’interno del ciclo ontogenetico. L’embriologia si occupa del periodo dalla fecondazione all’inizio dello sviluppo individuale indipendente, per esempio. La regolazione genetica del ciclo nel suo corso è oggetto della genetica dello sviluppo. I biologi del ciclo di vita identificano la sequenza e la natura qualitativa delle fasi in un ciclo ontogenetico.