L’ecologia (dal greco oikos cioè casa) è la scienza che studia la maniera in cui gli organismi viventi interagiscono tra loro e con l’ambiente fisico dove vivono. L’organismo non viene in genere considerato isolato ma piuttosto come rappresentante di una popolazione, cioè di un gruppo di organismi che appartengono alla stessa specie e che vivono nella stessa area geografica. Nella stessa area geografica possono convivere organismi appartenenti a specie diverse: questo insieme costituisce una comunità, conosciuta anche come biocenosi. La biocenosi può a sua volta essere distinta in fitocenosi, cioè l’insieme di tutti gli organismi autotrofi, e in zoocenosi, l’insieme di tutti gli organismi eterotrofi.

Comunità diverse, nel loro insieme, costituiscono un ecosistema. In un ecosistema possiamo distinguere una componente biotica, cioè la parte vivente formata da tutti gli organismi, ed una componente abiotica o biotopo, costituita dal suolo, l’acqua, l’aria, le rocce, ma anche dalle condizioni climatiche quali il vento, la pioggia e la temperatura.
Un ecosistema è caratterizzato da:
•  componente abiotica
•  organismi autotrofi
•  organismi eterotrofi
•  organismi decompositori
Questi ultimi sono importantissimi poiché permettono il riciclo della materia all’interno dell’ecosistema (funghi, batteri).
Tutti gli ecosistemi della Terra, nel loro insieme, costituiscono la biosfera. Essa non ha una delimitazione netta: diciamo che si estende da una profondità di circa 3 kilometri al di sotto della superficie terrestre, fino a confondersi con gli strati più rarefatti dell’atmosfera.
La biosfera, essendo composta da tanti ecosistemi diversi è caratterizzata da una certa disomogeneità. Possiamo infatti individuare ecosistemi marini, palustri, di estuario, di prateria e così via.

Ciò che accomuna tutti gli ecosistemi è il bisogno di energia: essa proviene quasi totalmente dal Sole, anche se una piccola parte viene fornita ad organismi chemioautotrofi dall’ossidazione di semplici composti inorganici. L’energia solare è unidirezionale; circa il 2% di quella che giunge sulla Terra viene immagazzinata dalle piante sotto forma di legami chimici. Le piante, le alghe e i cianobatteri sono perciò detti organismi produttori. Essi, dal punto di vista energetico, sostengono poi tutti gli altri organismi: quelli che si cibano direttamente di piante sono detti consumatori primari, mentre quelli che si cibano di animali sono detti consumatori secondari. Ogni volta che l’energia passa da un organismo ad un altro si dice che entra in un livello trofico diverso. Facciamo un esempio: il tiglio appartiene al primo livello trofico, il bruco che si ciba delle sue foglie appartiene al secondo livello trofico, la cincia che si nutre del bruco appartiene al terzo livello trofico. La sequenza di organismi legati da un rapporto di questo tipo viene detta catena alimentare. Poiché in effetti gli organismi di una certa catena alimentare presentano il più delle volte delle interazioni con organismi appartenenti ad altre catene alimentari, in ecologia queste relazioni si rappresentano più opportunamente mediante delle reti alimentari. Per ritornare al nostro esempio, la cincia può nutrirsi anche delle bacche di biancospino e a sua volta può essere predata da un gatto.