Bir ortoloji, ortak bir atadan miras alınan iki veya daha fazla türdeki bir özelliktir. Bağımsız olarak gelişen benzer bir özellik olan evrimsel bir analoji ile karşılaştırılabilir. Ebeveynlerden yavrulara geçen genler bozulmadan kalabilir ve bu da benzer fiziksel özelliklerin tezahür etmesiyle sonuçlanır. Bununla birlikte, genler birçok kez mutasyona uğrarsa, doğal seleksiyon yoluyla benzer dış özellikler üretebilirler. Farklı türlerdeki ortoloji, genlerini mutasyona uğramış kökenden ziyade miras kalan benzer özellikleri ifade eder.
Farklı türler farklı özellikler gösterir, ancak bu özelliklerin bazıları çok benzer olabilir. Örneğin, birçok hayvanın beş parmağı olan ellere sahiptir, ancak bu parmaklar boyut veya şekil bakımından önemli ölçüde değişebilir. Ortoloji, parmak gibi fiziksel özelliklerden sorumlu olan genlerin kökeni ile ilgilidir. Bu genler, bağımsız olarak mutasyon yoluyla veya kalıtsal olarak ortoloji yoluyla iki farklı şekilde evrimleşebilir.
Doğa, bağımsız olarak gelişen özellik örnekleri ile doludur. Örneğin, hem köpekbalıkları hem de yunuslar sırtlarında dikey bir yüzgeci olan aerodinamik gövdelere sahiptir. Ancak, köpekbalıkları ve yunusların iç anatomisi çok farklıdır; Aslında, evrimsel olarak oldukça uzaklar. En yakın ortak ataları geçmişte uzun süre yaşadı. Miras alınmak yerine, benzer özelliklerinden birçoğundan sorumlu olan genler benzer ortamları nedeniyle bağımsız olarak gelişti.
Öte yandan yakından ilişkili türler, aynı özelliklerin çoğunu ortak bir atadan devralmıştır. Bu olduğunda, bir deoksiribonükleik asit (DNA) molekülündeki modeller, birçok neslin yavrularına dökülmeden bozulmadan iletilir. Genleri değiştirecek herhangi bir mutasyon olmadan, yavrular tarafından miras alınacak ve çoğu zaman ata organizmalarında olduğu gibi aynı dış özelliklerle sonuçlanacaktır. Kalıtım belirli bir genin sebebi ise, ortolog olduğu söylenir.
Bir ortoloji ortaya çıktığında, söz konusu gen, konağın yaşamında ve çoğaltılmasında aynı işleve sahip olabilir veya olmayabilir. Çoğu durumda, gen aynı rolü üstlenir. Primatlardaki parmaklar, örneğin, tipik olarak benzer fonksiyonlara sahiptir - yiyecek toplama, ağaçların arasında gezinme ve düşmanlarla savaşma. Bununla birlikte, ortolog genler bazen farklı roller üstlenirler. İnsanlarda beş ayak parmağı vardır, ancak bir gorilin ayak parmakları gibi dalları kavrayamazlar.
Ortolojinin tanımlanması, organizmalar arasındaki gen fonksiyonunun karşılaştırılmasında kritik öneme sahiptir. Ayrıca Taksonomi denilen Dünyadaki yaşamın sınıflandırılmasında da faydalıdır. Belirli genlerin kökenlerini bilmek, bilim insanlarının köpekbalıkları ve yunuslar gibi bazı hayvanların neden benzer göründüğünü ancak çok farklı davrandıklarını anlamalarına yardımcı olabilir.
