19世紀までに、ラヴォアジエとテオドール・ド・ソシュールによる、とりわけ窒素循環に関する化学上の新発見によって、生態学は花開いた。地球の大気圏・水圏・岩石圏の中で生物が発展しているという事実から、1875年オーストリアの地理学者エドアルト・ジュースは「生命が生息する地球表面の場所」という概念を表す用語として「生物圏」を提案した。1926年、フランスに亡命したロシアの地質学者ウラジミール・ベルナドスキーは、著書『生物圏』の中で「生態学を生物圏の科学」と再定義した。同書では生物地球化学的循環の基本原理が述べられており、生物圏を生物・非生物の作用を含めた循環系として記述した。史上初めて報告された生態学的な損傷は、18世紀における植民地の増加による森林破壊である。産業革命に伴い、19世紀に入ってからは、人間の活動が環境に与える影響について差し迫った関心が寄せられた。生態学者という用語は、19世紀の終わりから使われはじめた。
1850年ごろ、チャールズ・ダーウィンの「種の起源」出版に伴う革新が起こった。また、ダーウィンは生物個体間や種間、環境との関係を重視して、その仕組みに基づいて進化論を主張したが、その内容は生態学的と言って良いものである。生態学は、反復のある機械的なモデルを、生物学的・有機的な、そしてそれゆえに進化的なモデルへと受け渡した。同じ時代にダーウィンの競合者であったアルフレッド・ラッセル・ウォレスは、初めて動物種の"地理"について提案をした。当時の何人かの科学者は、種は互いに独立したものではないということを認識し、生物を植物、動物、後には生物群集に分類した。この生物群集（biocenose）という語は、1877年にカール・アウグスト・メビウスによって作られたものである。
フォレスト・パーシヴァル・シャーマンは1896年10月30日、ニューハンプシャー州メリマックで教科書販売業を営む家庭に生まれる。長じてマサチューセッツ州に引越し、海軍軍人を夢見るも海軍兵学校（アナポリス）に入るためのアメリカ合衆国議会議員の推薦が得られず、一旦マサチューセッツ工科大学に進学し、推薦を得たあとの1914年にアナポリスに入学する。シャーマンの世代は第一次世界大戦参戦に伴って卒業が1年早められ、1917年に199名中2位の成績でアナポリスを卒業する。本来の卒業年次から「アナポリス1918年組」と呼称されたこの世代からはトーマス・スプレイグ、クリフトン・スプレイグ、ジョゼフ・J「ジョッコー」・クラーク、マイルズ・ブローニング、ジェラルド・ライトらがいる。卒業後は砲艦ナッシュビル (USS Nashville, PG-7) 、駆逐艦マレー (USS Murray, DD-97) に乗り組んで大戦終結まで船団護衛に従事。大戦終結後は戦艦ユタ (USS Utah, BB-31) 副長、駆逐艦リード (USS Reid, DD-292) 乗り組みおよびバリー (USS Barry, DD-248) 艦長を歴任する。1921年、ナッシュビルおよびマレー時代のシャーマンの働きを評価していたニュートン・マックリー少将（アナポリス1887年組）の誘いにより、マックリーの副官に就く。また、航空を希望してペンサコーラの海軍飛行学校に入学し、1922年12月に航空パイロット免許を取得。中尉に昇進したシャーマンは第2戦闘群 (Fighting Squadron 2 (VF 2)) で勤務ののち、1924年にペンサコーラに戻って教官を務めた。海軍大学校を受講して1927年に卒業すると、戦闘艦隊指揮下の第2偵察群 (Scouting Squadron 2) に属する空母レキシントン (USS Lexington, CV-2) およびサラトガ　(USS Saratoga, CV-3) で参謀、航空士官を務めた。1930年からしばらく、少佐に昇進したシャーマンはアナポリスで航空担当の教官となり、また、第1戦闘群 (Fighting Squadron 1) 司令官ハリー・E・ヤーネル少将（アナポリス1937年組）の下で航海参謀を務め、1933年からはアーネスト・キング少将（アナポリス1901年組）が局長を務めるアメリカ海軍航空局で、航空兵器担当課長となる。中佐に昇進した1937年から1938年までは空母レンジャー (USS Ranger, CV-4) 航海長を担当し、合衆国艦隊司令長官クロード・C・ブロック大将（アナポリス1899年組）の下での航空参謀も兼ねた。1940年、シャーマンは海軍作戦部長ハロルド・スターク大将（アナポリス1903年組）の誘いにより戦争計画部に移る。当時の海軍作戦部はスタークをトップに作戦部次長ロイヤル・E・インガソル少将（アナポリス1905年組）らがいて、シャーマンが入った戦争計画部のトップはリッチモンド・K・ターナー少将（アナポリス1908年組）だったが、ターナーは次第に絶大な権力を持ち、スタークやインガソルをも顎で使うようになり、スタークやインガソルは、ターナーが出した案をそのまま丸呑みにするようになる。1941年12月8日の真珠湾攻撃後、シャーマンはアメリカ・カナダ陸海軍合同会議メンバーにも選出された。戦争計画部時代のシャーマンは、アルバート・ウェデマイヤー陸軍大佐が陸軍参謀総長ジョージ・マーシャル陸軍大将の「勝利計画」に触発されて起草した「今次大戦におけるアメリカ陸軍動員のための青写真」に共鳴し、「1941年の勝利計画」を執筆して意見をともにした。シャーマンとウェデマイヤーが説いた「戦争計画」とは、「いまだ存在せず公にされてもいない戦争のための任務に対する心構えを解説し、来るべき平和産業の軍需産業への転用に際しての構成についても予言したものであり、将来的には陸海軍間が別個に計画したコミュニティをその上部組織が保証して、立案が上手く作用しなかった際には、その上部組織が共同で責任を取る」という内容のものだった。