La neotenia (del griego neo-, joven, y teinein, extenderse) describe el proceso que conduce al pedomorfismo. Es un fenómeno estudiado en el campo de la biología del desarrollo. En la neotenia, el desarrollo fisiológico o somático de un organismo se ralentiza o se retrasa, dando lugar a la retención, en los adultos de una especie, de características físicas juveniles.
Se cree que el phylum de los Cordados se originó por vez primera como resultado de un paedomorfismo en un animal muy primitivo como la esponja o el coral.
Un ejemplo clásico de neotenia entre los vertebrados lo encontramos en el ajolote, especie acuática de salamandra que conserva en su fase adulta los rasgos que en otras especies de salamandra aparecen en estadios tempranos del desarrollo embrionario. Entre los humanos también observamos rasgos neoténicos en relación con los otros grandes simios. Stephen Jay Gould ha sido uno de los principales defensores de la tesis que sostiene que los humanos son especies neoténicas de chimpancés.
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