La questione della fisiologia della riproduzione degli animali e dell'uomo, e più in generale dell'origine della vita, era stato, fin dai tempi di Ippocrate e di Aristotele, uno dei temi cruciali del dibattito filosofico e scientifico. Intorno alla metà del XVII secolo questo settore di punta delle scienze mediche e biologiche ricevette un impulso decisivo per effetto delle ricerche di molti studiosi che, in tutta Europa, si trovarono a lavorare in contemporanea, e spesso in stretta competizione tra di loro, intorno agli stessi problemi.
Dopo aver fatto, in una piccola memoria del 1666 intitolata Notizie intorno alla natura delle palme, un'apertura pionieristica a favore del sessualismo delle piante, nelle Esperienze intorno alla generazione degl'insetti Redi era arrivato alla conclusione che "la cagione immediata" della formazione della vita era la vita stessa: cioè una specifica anima o virtù prolifica presente dentro la "semenza reale e vera delle piante e degli animali stessi", che operava "naturalmente" sulla base di un piano provvidenziale ideato da Dio stesso. Si trattava di una precisa presa di posizione a favore di una forma di naturalismo, di chiara intonazione vitalistica che attribuiva, attraverso il concorso di Dio, efficacia alle cause naturali e faceva della generazione un fenomeno che ricadeva interamente nelle possibilità di azione dei due sessi. La stessa soluzione veniva applicata da Redi al problema della generazione degli insetti delle galle, con l'unica variante che, in questo caso, occorreva attribuire alle pian
te un'anima con proprietà di tipo sensitivo: funzione che, per tradizione consolidata, veniva considerata specifica solo degli animali.
Ma qual'era, nell'ambito dei mammiferi, il contributo genetico apportato dal maschio e dalla femmina? Sul tema si sviluppò in Europa, a partire dal 1667, un'improvvisa e decisiva accelerazione delle ricerche che portò, nel volgere di appena un decennio, alla scoperta delle uova e degli spermatozoi. Di questa eccezionale stagione della genetica moderna Redi fu un protagonista di primo piano, anche se, per la mancanza di pubblicazioni specifiche sull'argomento, la sua posizione non emerse sulla scena scientifica internazionale con l'evidenza rivoluzionaria che aveva caratterizzato la sua battaglia contro la generazione spontanea.
L'idea che anche i mammiferi si riproducessero attraverso uova, prima di essere dimostrata dalle osservazioni anatomiche, era una convinzione teorica abbastanza diffusa che traeva la propria forza dal principio dell'uniformità delle leggi di natura e dell'analogia tra i meccanismi riproduttivi degli animali ovipari e vivipari. L'atto di nascita ufficiale dell'ovismo scientifico può essere considerato il 1667 e venne sancito a Firenze, alla Corte del Granduca Ferdinando II, sotto la diretta supervisione, si potrebbe dire, del suo Protomedico. Fu in quell'anno infatti che l'anatomista danese Niccolò Stenone dette notizia, nel Canis Carchariae dissectum caput pubblicato in appendice al trattato Elementorum Myologiae Specimen, del risultato della dissezione compiuta su un esemplare di pesce-cane femmina. L'esemplare era stato regalato al Granduca dai pescatori livornesi, e alla sua anatomia Stenone aveva ovviamente chiamato ad assistere anche il suo "illustre amico Francesco Redi".
Sulla base di un'accurata indagine, Stenone aveva sostenuto che esisteva una perfetta analogia tra i cosiddetti "testicoli" femminili dei vivipari e le ovaie degli ovipari, ed aveva attribuito loro il compito di produrre le uova (in realtà i follicoli ovarici) reperibili all'interno della struttura compatta dell'ovaia. Dopo la fecondazione - questa era la sua spiegazione - le uova scivolavano nell'utero, ed in questa sede si andava progressivamente strutturando l'organizzazione vitale dell'embrione.
La scoperta di Stenone venne confermata quasi subito dalle indagini degli anato-misti olandesi Johann van Horne e Regnier de Graaf, e da quel momento in poi la teoria ovista conquistò rapidamente il mondo scientifico europeo. L'antica teoria della mescolanza dei due semi, difesa da Ippocrate e da Galeno, veniva in questo modo bandita dalla scienza, e il ruolo del presunto seme femminile nel processo riproduttivo veniva da questo momento in poi assunto dall'uovo, come aveva immaginato William Harvey ed era stato sancito dal motto ex ovo omnia che fregiava il frontespizio del suo trattato.
Redi era diventato intimo amico e protettore di Stenone fin dal suo arrivo in Toscana, nel gennaio 1666, ed aveva iniziato subito a fare insieme a lui ricerche di carattere anatomico ed embriologico. Nei suoi protocolli anatomici, alla data del 27 ottobre 1667, è registrato per esempio un esperimento su "tre matrici di daine", appositamente messegli a disposizione da parte del Granduca affinché potesse studiare "i primi principi o rudimenti della generazione". Redi aveva sottoposto a cottura "tutti sei i testicoli di queste tre daine", scoprendo che la materia viscosa di cui erano composte "tutte quelle pallottole o globi de' quali i suddetti testicoli son composti" era diventata "per appunto come diventa la chiara dell'uova [di gallina] quando son cotte sode", convalidando così l'analogia di struttura tra le uova dei mammiferi e le uova degli ovipari.
La discesa delle uova dalle ovaie nell'utero non presentava difficoltà dal punto di vista anatomico. Redi e Stenone avevano infatti osservato che questa funzione veniva assolta dalle tube falloppiane, ridenominate pertanto ovidotti. Più problematico appariva invece il rinvenimento del percorso seguito dallo sperma per penetrare nell'utero e risalire fino alle ovaie, dal momento che Redi aveva rilevato l'esistenza di specifici impedimenti strutturali che impedivano al seme di entrare "nella cavità di esso utero".
La soluzione venne individuata, in accordo con Thomas Bartholin e Harvey ed in contrasto con De Graaf, nel circolo sanguigno. L'informazione proviene da Stefano Lorenzini, un allievo diretto di Redi che nel 1678 rendeva di pubblico dominio le ricerche del maestro all'interno delle proprie Osservazioni intorno alle Torpedini. Lorenzini scriveva infatti che la teoria "più probabile e più conforme alle osservazioni già fatte" era quella appunto che sosteneva che "il seme del maschio, schizzato nella cavità dell'utero", penetrava "o tutto, o in parte dentro al sangue", e così, "per l'infallibile legge della circolazione portato all'ovaie", fecondava le uova. Non c'era altra soluzione possibile, dal momento che "subito dopo il coito", non si riusciva a ritrovare "veruna particella di semenza nell'utero delle femmine".
Forte delle sue convinzioni oviste, Redi si dimostrò molto riluttante non solo a prendere in considerazione l'animalculismo, ma anche ad ammettere la scoperta degli spermatozoi fatta nel 1677 da Anthoni van Leeuwenhoek nel 1677. Gli sembrava infatti impossibile, a differenza del suo amico Cestoni, credere che "la gran faccenda dell'umana generazione" fosse "architettata da' vermi" di cui sarebbe stato "pieno il seme umano". In questo caso gli pareva proprio che i microscopi, che pure avevano scoperto molte "belle cose", avessero "fatto travedere" gli scienziati. D'altra parte, nelle Osservazioni intorno agli animali viventi che si trovano negli animali viventi , Redi aveva esaminato i testicoli di molti animali, come i topi, ma non gli era mai riuscito "di trovarvi de' vermi". Ragion per cui riteneva di non dover prestare fede a quel "valentuomo del nostro secolo" - come ironicamente definiva Leeuwenhoek -, che pretendeva che "lo sperma di tutti gli animali" fosse "pieno d'infiniti minutissimi vermicc
iuoli, visibili solamente agli occhi armati di microscopio d'intera perfezione"
Identica diffidenza Redi mostrò, al pari di Stenone e di Malpighi, nei confronti dell'identificazione tra ovismo e preesistenza dei germi che si impose, fin dai primi anni '70, nella scienza europea per effetto delle teorie teologico-scientifiche di Swammerdam e Malebranche. Questo sistema, secondo il quale l'embrione era già presente nell'uovo prima della fecondazione, spostava infatti la generazione dal piano dell'azione delle forze naturali a quello della creazione divina, introducendo nelle problematiche embriologiche motivi di carattere teologico del tutto estranei alla ricerca anatomica. Fedele all'impostazione naturalistica espressa nel saggio del 1668, Redi interpretava invece l'embriogenesi come una successione di neo--formazioni organiche che si sviluppavano all'interno dell'uovo in seguito all'azione di un principio vitale trasmesso dal maschio, secondo il modello classico dell'epigenesi definito da Aristotele e ripreso nel Seicento da Harvey, in senso vitalistico, e da Descartes, in senso meccanic
istico.