I componenti biotici (cioè gli organismi viventi) e i componenti abiotici (cioè gli elementi come la luce, la temperatura, l'acqua, i nutrienti e la topografia) insieme formano un ecosistema. In sostanza, l'evoluzione naturale deriva dalle interazioni ecologiche.
Insieme all'energia, l'acqua e alcuni altri elementi chimici si muovono tra gli ecosistemi e influenzano la crescita e la riproduzione degli organismi. I cicli biogeochimici più importanti che influenzano la salute dell'ecosistema per tutti gli animali e le piante sono i cicli dell'acqua, del carbonio, dell'azoto e del fosforo.
D'altra parte, la biologia è la scienza della vita. La biologia, definita come lo studio scientifico della vita, è un campo ampio e diversificato. La biologia si occupa dei sistemi interessanti e complessi che rendono possibile la vita, dagli atomi alla struttura cellulare, dai geni alle proteine, dalle popolazioni agli ecosistemi. I biologi studiano la vita dalla cellula all'organismo e gli ecosistemi da molte angolazioni diverse. Lo scopo della scienza degli ecosistemi, integrare le informazioni derivate da individui, popolazioni, comunità e le loro interazioni con ambienti abiotici.
Negli studi sugli ecosistemi vengono discussi la struttura, la funzione e lo sviluppo di un intero ecosistema. Un ecosistema è costituito da piante, animali, microrganismi, suolo, rocce, minerali, sorgenti d'acqua e atmosfera che interagiscono tra loro. Fattori biotici e fattori abiotici interagiscono come un sistema e sono collegati attraverso cicli di nutrienti e flussi di energia. Ad esempio, l'energia del sole viene assorbita dalle piante attraverso la fotosintesi. La fotosintesi è un processo biologico in cui le piante producono i propri valori nutritivi utilizzando la luce del sole. Le piante sono anche una fonte di cibo per organismi che non possono produrre il proprio cibo. Attraverso l'alimentazione con queste piante, l'energia e le sostanze nutritive fluiscono da un consumatore all'altro. La materia organica morta viene quindi scomposta dai decompositori e lascia materiali per il ciclo dei nutrienti. Questi sono ancora utilizzati da altri organismi viventi.
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