stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Biyoloji
Genetik > Kalıtım

Ana madde: Klasik genetik
Genetik, kalıtım üzerine yapılan bilimsel bir çalışmadır. Özellikle Mendel kalıtımı, genlerin ve özelliklerin ebeveynlerden yavrulara aktarıldığı süreçtir. Birkaç prensibi vardır. Bunlardan ilki, genetik özelliklerin, yani alellerin birbirinden ayrı olduğu ve her biri iki ebeveynden birinden miras alınan alternatif formlara sahip olduğudur (örneğin, mor ile beyaz veya uzun ile cüce). Bazı alellerin baskın, diğerlerinin ise çekinik olduğunu belirten baskınlık ve tekdüzelik yasasına göre; en az bir baskın alele sahip bir organizma, bu baskın alelin fenotipini sergileyecektir. Gamet oluşumu sırasında, her gen için aleller ayrışır, böylece her gamet her gen için yalnızca bir alel taşır. Heterozigotik bireyler eşit sıklıkta iki alele sahip gametler üretir. Son olarak, bağımsız çeşitlilik yasası, farklı özellikteki genlerin, gametlerin oluşumu sırasında bağımsız olarak ayrışabileceğini, yani genlerin bağlantısız olduğunu belirtir. Bu kuralın bir istisnası, cinsiyete bağlı olan özellikleri içerir. Baskın bir fenotipe sahip bir organizmanın altta yatan genotipini deneysel olarak belirlemek için test çaprazlamaları yapılabilir. Bir test çaprazlamasının sonuçlarını tahmin etmek için bir Punnett karesi kullanılabilir. Genlerin kromozomlar üzerinde bulunduğunu belirten kromozom kalıtım teorisi, Thomas Hunt Morgan'ın meyve sinekleriyle yaptığı ve bu böceklerde göz rengi ile cinsiyet arasındaki bağlantıyı ortaya koyan deneylerle desteklenmiştir.
Genetik > Genler ve DNA

Daha fazla bilgi: Genve DNA
Gen, bir organizmanın biçimini veya işlevini kontrol eden genetik bilgiyi taşıyan bir deoksiribonükleik asit (DNA) bölgesine karşılık gelen bir kalıtım birimidir. DNA, çift sarmal oluşturmak üzere birbiri etrafında sarılan iki polinükleotit zincirinden oluşur. Ökaryotlarda doğrusal kromozomlar, prokaryotlarda ise dairesel kromozomlar halinde bulunur. Bir hücredeki kromozom kümesi topluca genom olarak bilinir. Ökaryotlarda DNA esas olarak hücre çekirdeğinde bulunur. Prokaryotlarda DNA nükleoit içinde tutulur. Genetik bilgi genler içinde tutulur ve bir organizmadaki tüm topluluğa genotip denir. DNA replikasyonu, her bir ipliğin yeni bir DNA ipliği için şablon görevi gördüğü yarı korunumlu bir süreçtir. Mutasyonlar DNA'daki kalıtsal değişikliklerdir. Düzeltme okuması ile düzeltilmeyen replikasyon hatalarının bir sonucu olarak kendiliğinden ortaya çıkabilir veya bir kimyasal (örneğin, nitröz asit, benzopiren) veya radyasyon (örneğin, x-ışını, gama ışını, ultraviyole radyasyon, kararsız izotoplar tarafından yayılan parçacıklar) gibi çevresel bir mutajen tarafından indüklenebilirler. Mutasyonlar, işlev kaybı, işlev kazanımı ve koşullu mutasyonlar gibi fenotipik etkilere yol açabilir. Bazı mutasyonlar, evrim için genetik varyasyon kaynağı olduklarından faydalıdır. Diğerleri ise hayatta kalmak için gerekli genlerin işlev kaybına yol açmaları halinde zararlıdır. Kanserojenler gibi mutajenlerden genellikle halk sağlığı politikası hedefleri doğrultusunda kaçınılır.
Genetik > Gen ifadesi

Ana madde: Gen ifadesi
Gen ifadesi, DNA'da kodlanmış bir genotipin bir organizmanın vücudundaki proteinlerde gözlemlenebilir bir fenotipe yol açtığı moleküler süreçtir. Bu süreç, 1958 yılında Francis Crick tarafından formüle edilen moleküler biyolojinin merkezi dogması ile özetlenmektedir. Merkezi dogmaya göre genetik bilgi DNA'dan RNA'ya ve oradan da proteine akar. İki gen ifade süreci vardır: transkripsiyon (DNA'dan RNA'ya) ve translasyon (RNA'dan proteine).
Genetik > Gen düzenlenmesi

Ana madde: Gen ifadesinin düzenlenmesi
Gen ifadesinin çevresel faktörler tarafından ve gelişimin farklı aşamalarında düzenlenmesi, transkripsiyon, RNA ekleme, translasyon ve bir proteinin translasyon sonrası modifikasyonu gibi sürecin her adımında gerçekleşebilir. Gen ifadesi, transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılan iki tip düzenleyici proteinden promotöre yakınlığı veya promotördeki DNA dizisine bağlandığına bağlı olarak pozitif veya negatif düzenlemeden etkilenebilir. Aynı promotörü paylaşan bir gen kümesine operon denir ve çoğunlukla prokaryotlarda ve bazı alt ökaryotlarda (örneğin Caenorhabditis elegans) bulunur. Gen ifadesinin pozitif düzenlenmesinde, aktivatör, promotörün yakınındaki veya promotördeki diziye bağlandığında transkripsiyonu uyaran transkripsiyon faktörüdür. Negatif düzenleme, represör adı verilen başka bir transkripsiyon faktörü, transkripsiyonu önlemek için bir operonun parçası olan operatör adı verilen bir DNA dizisine bağlandığında meydana gelir. Represörler, indükleyici adı verilen bileşikler (örneğin allolaktoz) tarafından inhibe edilebilir ve böylece transkripsiyonun gerçekleşmesine izin verilir. Neredeyse sürekli aktif olan konstitütif genlerin aksine, indükleyiciler tarafından aktive edilebilen spesifik genlere indüklenebilir genler denir. Her ikisinin aksine, yapısal genler gen düzenlemesinde yer almayan proteinleri kodlar. Promoteri içeren düzenleyici olaylara ek olarak, gen ifadesi, ökaryotik hücrelerde bulunan bir DNA ve protein kompleksi olan kromatindeki epigenetik değişikliklerle de düzenlenebilir.
Genetik > Genler, gelişim ve evrim

Ana madde: Evrimsel gelişim biyolojisi
Gelişim, çok hücreli bir organizmanın (bitki veya hayvan) tek bir hücreden başlayarak bir dizi değişim geçirdiği ve yaşam döngüsünün karakteristiği olan çeşitli formlara büründüğü süreçtir. Gelişimin altında yatan dört temel süreç vardır: belirleme, farklılaşma, morfogenez ve büyüme. Belirleme, bir hücrenin gelişimsel kaderini belirler ve bu kader gelişim sırasında daha kısıtlayıcı hale gelir. Farklılaşma, kök hücreler gibi daha az özelleşmiş hücrelerden özelleşmiş hücrelerin oluşması sürecidir. Kök hücreler, çeşitli hücre türlerine farklılaşabilen ve aynı kök hücreden daha fazla üretmek için süresiz olarak çoğalabilen farklılaşmamış veya kısmen farklılaşmış hücrelerdir. Hücresel farklılaşma bir hücrenin boyutunu, şeklini, membran potansiyelini, metabolik aktivitesini ve sinyallere duyarlılığını önemli ölçüde değiştirir ve bunlar büyük ölçüde gen ifadesi ve epigenetikteki yüksek kontrollü değişikliklere bağlıdır. Birkaç istisna dışında, hücresel farklılaşma neredeyse hiçbir zaman DNA dizisinin kendisinde bir değişiklik içermez. Bu nedenle, farklı hücreler aynı genoma sahip olmalarına rağmen çok farklı fiziksel özelliklere sahip olabilirler. Morfogenez veya vücut formunun gelişimi, gen ifadesindeki uzamsal farklılıkların sonucudur. Bir organizmanın genomunda bulunan ve gelişimsel-genetik araç seti olarak adlandırılan genlerin küçük bir kısmı o organizmanın gelişimini kontrol eder. Bu araç seti genleri, şubeler arasında yüksek oranda korunur, yani çok eski ve geniş ölçüde ayrılmış hayvan gruplarında çok benzerdirler. Araç genlerinin konuşlandırılmasındaki farklılıklar vücut planını ve vücut parçalarının sayısını, kimliğini ve düzenini etkiler. En önemli araç genleri arasında Hox genleri yer alır. Hox genleri, yılanların birçok omuru gibi tekrar eden parçaların, gelişmekte olan bir embriyo veya larvada nerede büyüyeceğini belirler.
Evrim > Evrimsel süreçler

Ana madde: Evrimsel biyoloji
Evrim, biyolojide merkezi bir düzenleyici kavramdır. Birbirini izleyen nesiller boyunca popülasyonların kalıtsal özelliklerinde meydana gelen değişimdir. Yapay seçilimde, hayvanlar belirli özellikler için seçici olarak yetiştirilirdi. Özelliklerin kalıtsal olduğu, popülasyonların çeşitli özelliklerin karışımını içerdiği ve üremenin herhangi bir popülasyonu artırabildiği göz önüne alındığında, Darwin, doğal dünyada, belirli özellikler için seçimde insanların rolünü oynayanın doğa olduğunu savundu. Darwin, çevrelerine daha iyi adapte olmuş kalıtsal özelliklere sahip bireylerin hayatta kalma ve diğer bireylerden daha fazla yavru üretme olasılığının daha yüksek olduğu sonucuna varmıştır. Ayrıca bunun, birbirini izleyen nesiller boyunca olumlu özelliklerin birikmesine yol açacağı ve böylece organizmalar ile çevreleri arasındaki uyumu artıracağı sonucuna varmıştır.
Evrim > Türleşme

Ana madde: Türleşme
Tür, birbiriyle çiftleşen bir grup organizmadır ve türleşme, bir soyun birbirinden bağımsız olarak evrimleşmesi sonucunda iki soya ayrılması sürecidir. Türleşmenin gerçekleşmesi için üreme izolasyonunun olması gerekir. Üreme izolasyonu, Bateson-Dobzhansky-Muller modelinde tanımlandığı gibi genler arasındaki uyumsuzluklardan kaynaklanabilir. Üreme izolasyonu da genetik farklılaşmayla birlikte artma eğilimindedir. Türleşme, allopatrik türleşme olarak bilinen bir süreç olan atasal bir türü bölen fiziksel engeller olduğunda meydana gelebilir.
Evrim > Filogeni

Ana madde: Filogenetik
Filogeni, belirli bir organizma grubunun veya genlerinin evrimsel geçmişidir. Organizmalar veya genleri arasındaki soy çizgilerini gösteren bir diyagram olan filogenetik bir ağaç kullanılarak temsil edilebilir. Bir ağacın zaman ekseninde çizilen her çizgi, belirli bir türün veya popülasyonun soyundan gelen yeni bir soyu temsil eder. Bir soy ikiye ayrıldığında, filogenetik ağaç üzerinde bir çatal veya bölünme olarak temsil edilir. Filogenetik ağaçlar, farklı türlerin karşılaştırılması ve gruplandırılması için temel oluşturur. Ortak bir atadan miras kalan bir özelliği paylaşan farklı türler, homolog özelliklere (veya sinapomorfi) sahip olarak tanımlanır. Filogeni, biyolojik sınıflandırmanın temelini oluşturur. Bu sınıflandırma sistemi sıralamaya dayalıdır; en üst sıradaki üst âlemin ardından âlem, şube, sınıf, takım, familya, cins ve tür gelir. Tüm organizmalar üç üst alemden birine ait olarak sınıflandırılabilir: Arkea (aslen Archaebacteria); bakteriler (aslen eubacteria) veya ökaryot (protist, mantar, bitki ve hayvan âlemlerini içerir).
Evrim > Yaşamın tarihi

Ana madde: Yaşamın evrimsel tarihi
Dünya üzerindeki yaşamın tarihi, organizmaların yaşamın ilk ortaya çıkışından günümüze kadar nasıl evrimleştiğinin izini sürer. Dünya yaklaşık 4,5 milyar yıl önce oluşmuştur ve hem yaşayan hem de soyu tükenmiş olan Dünya üzerindeki tüm yaşam, yaklaşık 3,5 milyar yıl önce yaşamış olan son evrensel ortak atadan türemiştir. Jeologlar, ilk üçü topluca Prekambriyen olarak bilinen ve yaklaşık 4 milyar yıl süren dört çağdan (Hadeen, Arkeen, Proterozoik ve Fanerozoyik) başlayarak Dünya tarihini ana bölümlere ayıran jeolojik bir zaman ölçeği geliştirmişlerdir. Her çağ kendi içinde dönemlere ayrılabilir; 539 milyon yıl önce başlayan Fanerozoik çağ Paleozoyik, Mezozoyik ve Senozoyik çağlara bölünmüştür. Bu üç dönem birlikte on bir dönemi (Kambriyen, Ordovisiyen, Silüriyen, Devoniyen, Karbonifer, Permiyen, Triyas, Jura, Kretase, Tersiyer ve Kuvaterner) kapsamaktadır.
Günümüzde bilinen tüm türler arasındaki benzerlikler, bunların ortak atalarından evrim süreci yoluyla farklılaştıklarını göstermektedir. Biyologlar genetik kodun her yerde bulunmasını tüm bakteri, arke ve ökaryotlar için evrensel ortak soyun kanıtı olarak görmektedir. Bir arada var olan bakteri ve arkelerden oluşan mikrobiyal matlar, erken Arkeen çağında baskın yaşam biçimiydi ve erken evrimdeki önemli adımların çoğunun bu ortamda gerçekleştiği düşünülmektedir. Ökaryotlara dair en eski kanıtlar 1,85 milyar yıl öncesine aittir ve daha önce de mevcut olsalar da metabolizmalarında oksijen kullanmaya başladıklarında çeşitlenmeleri hızlanmıştır. Daha sonra, yaklaşık 1,7 milyar yıl önce, özelleşmiş işlevleri yerine getiren farklılaşmış hücrelerle birlikte çok hücreli organizmalar ortaya çıkmaya başlamıştır.
Alg benzeri çok hücreli kara bitkileri yaklaşık 1 milyar yıl öncesine kadar tarihlendirilse de kanıtlar mikroorganizmaların en az 2,7 milyar yıl önce en eski karasal ekosistemleri oluşturduğunu göstermektedir. Mikroorganizmaların Ordovisiyen döneminde kara bitkilerinin ortaya çıkmasına zemin hazırladığı düşünülmektedir. Kara bitkileri o kadar başarılı olmuştur ki Geç Devoniyen yok oluşu olayına katkıda bulundukları düşünülmektedir.
Ediyakaran biyotası Ediaykaran döneminde ortaya çıkarken, omurgalılar, diğer modern şubelerin çoğu ile birlikte yaklaşık 525 milyon yıl önce Kambriyen patlaması sırasında ortaya çıkmıştır. Permiyen döneminde, memelilerin ataları da dahil olmak üzere sinapsitler karaya hakim oldu, ancak bu grubun çoğu 252 milyon yıl önce Permiyen-Triyas yok oluşu olayında yok oldu. Bu felaketin ardından yaşanan toparlanma sürecinde, arkozorlar en bol bulunan kara omurgalıları haline gelmiş; bir arkozor grubu olan dinozorlar Jura ve Kretase dönemlerine hakim olmuştur. Kretase-Paleojen yok oluşu olayının 66 milyon yıl önce kuş olmayan dinozorları öldürmesinin ardından, memeliler boyut ve çeşitlilik açısından hızla artmıştır. Bu tür kitlesel yok oluşlar, yeni organizma gruplarının çeşitlenmesi için fırsatlar sağlayarak evrimi hızlandırmış olabilir.
Çeşitlilik > Bakteriler ve Arkealar

Daha fazla bilgi: Mikrobiyoloji
Bakteriler, prokaryotik mikroorganizmaların geniş bir üst âlemini oluşturan bir hücre türüdür. Tipik olarak birkaç mikrometre uzunluğunda olan bakteriler, kürelerden çubuklara ve spirallere kadar değişen çeşitli şekillere sahiptir. Bakteriler Dünya'da ortaya çıkan ilk yaşam formları arasındadır ve habitatların çoğunda bulunurlar. Bakteriler toprakta, suda, asidik kaplıcalarda, radyoaktif atıklarda ve yer kabuğunun derin biyosferinde yaşarlar. Bakteriler ayrıca bitki ve hayvanlarla simbiyotik ve parazit ilişkiler içinde yaşarlar. Bakterilerin çoğu karakterize edilmemiştir ve bakteriyel şubelerin sadece yüzde 27'sinin laboratuvarda yetiştirilebilen türleri vardır.
Arkealar, prokaryotik hücrelerin diğer üst âlemini oluşturur ve başlangıçta bakteri olarak sınıflandırılmış ve kullanımdan düşmüş bir terim olan arkebakteri (Archaebacteria âleminde) adını almıştır. Arkeal hücreler, onları diğer iki üst âlem olan bakteriler ve ökaryotlardan ayıran benzersiz özelliklere sahiptir. Arkealar ayrıca birden fazla tanınmış şubeye ayrılır. Haloquadratum walsbyi'nin düz ve kare hücreleri gibi birkaç arkea çok farklı şekillere sahip olsa da arkea ve bakteriler genellikle boyut ve şekil bakımından benzerdir. Bakterilerle olan bu morfolojik benzerliğe rağmen, arkealar, özellikle transkripsiyon ve translasyonda yer alan enzimler için ökaryotlarla daha yakından ilişkili genlere ve çeşitli metabolik yollara sahiptir. Arkeal biyokimyanın diğer yönleri benzersizdir, örneğin hücre zarlarında arkeoller de dahil olmak üzere eter lipitlere bağımlılıkları gibi. Arkealar ökaryotlardan daha fazla enerji kaynağı kullanır: bunlar şekerler gibi organik bileşiklerden amonyak, metal iyonları ve hatta hidrojen gazına kadar uzanır. Tuza toleranslı arkeler (Haloarkea) güneş ışığını enerji kaynağı olarak kullanır ve diğer arke türleri karbonu fikse eder, ancak bitkiler ve siyanobakterilerin aksine, bilinen hiçbir arke türü her ikisini de yapmaz. Arkealar ikili fisyon, parçalanma veya tomurcuklanma yoluyla eşeysiz olarak çoğalır; bakterilerin aksine, bilinen hiçbir arkea türü endospor oluşturmaz.
İlk gözlemlenen arkealar, başka organizmaların bulunmadığı kaplıcalar ve tuz gölleri gibi ekstrem ortamlarda yaşayan ekstremofillerdi. Geliştirilmiş moleküler tespit araçları, toprak, okyanuslar ve bataklıklar da dahil olmak üzere hemen hemen her habitatta arkeaların keşfedilmesine yol açmıştır. Arkealar özellikle okyanuslarda çok sayıdadır ve planktonlardaki arkealar gezegendeki en bol organizma gruplarından biri olabilir.
Arkea, Dünya'daki yaşamın önemli bir parçasıdır. Tüm organizmaların mikrobiyotasının bir parçasıdırlar. İnsan mikrobiyomunda, kalın bağırsakta, ağızda ve deride önemlidirler. Morfolojik, metabolik ve coğrafi çeşitlilikleri, çoklu ekolojik roller oynamalarına izin verir: örneğin karbon fiksasyonu; azot döngüsü; organik bileşik devri; ve mikrobiyal simbiyotik ve sentrofik toplulukların sürdürülmesi.
Çeşitlilik > Ökaryotlar

Ana madde: Ökaryot
Ökaryotların arkealardan ayrıldığı ve bunu bakterilerle yaptıkları endosimbiyozların (ya da simbiyogenezin) izlediği, bunun da mitokondri ve kloroplastların ortaya çıkmasına neden olduğu ve her ikisinin de günümüz ökaryotik hücrelerinin bir parçası olduğu varsayılmaktadır. Ökaryotların ana soyları yaklaşık 1,5 milyar yıl önce Prekambriyen'de çeşitlenmiştir ve sekiz ana klad olarak sınıflandırılabilir: alveolatalar, ekskavatalar, stramenopiller, bitkiler, rhizarialar, amoebozoalar, mantarlar ve hayvanlar. Bu kladlardan beşi toplu olarak protistler olarak bilinir; bunlar çoğunlukla bitki, mantar veya hayvan olmayan mikroskobik ökaryotik organizmalardır. Protistlerin ortak bir atayı (son ökaryotik ortak ata) paylaşması muhtemel olsa da bazı protistler bitkiler, mantarlar veya hayvanlarla diğer protistlere göre daha yakından ilişkili olabileceğinden, protistler kendi başlarına ayrı bir klad oluşturmazlar. Algler, omurgasızlar veya protozoanlar gibi gruplandırmalar gibi, protist gruplandırması da resmi bir taksonomik grup değildir, ancak kolaylık sağlamak için kullanılır. Protistlerin çoğu tek hücrelidir; bunlara mikrobiyal ökaryotlar denir.
Bitkiler çoğunlukla çok hücreli organizmalardır, ağırlıklı olarak Plantae aleminin fotosentetik ökaryotlarıdır. Bitki hücreleri, yaklaşık bir milyar yıl önce bir siyanobakterinin erken bir ökaryota endosimbiyozu ile türetilmiş ve bu da kloroplastların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Birincil endosimbiyozu takiben ortaya çıkan ilk birkaç klad suculdur ve sucul fotosentetik ökaryotik organizmaların çoğu toplu olarak alg olarak tanımlanır; bu, tüm algler yakından ilişkili olmadığı için kolaylık sağlayan bir terimdir. Algler, Plantae'nin erken tek hücreli atasına biçim olarak benzeyen mikroskobik tatlı su algleri olan glaukofit gibi birkaç farklı kladdan oluşur. Glokofitlerin aksine, kırmızı ve yeşil algler gibi diğer alg kladları çok hücrelidir. Yeşil algler üç ana kladdan oluşur: klorofitler, koleokasetofitler ve taş otları.
Mantarlar, büyük gıda moleküllerini hücre zarlarından emmeden önce parçalayan sindirim enzimleri salgılayarak vücutlarının dışındaki gıdaları sindiren ökaryotlardır. Birçok mantar aynı zamanda ölü organik maddelerle beslenen saproblardır, bu da onları ekolojik sistemlerde önemli ayrıştırıcılar haline getirir.
Hayvanlar çok hücreli ökaryotlardır. Birkaç istisna dışında, hayvanlar organik madde tüketir, oksijen solur, hareket edebilir, cinsel yolla üreyebilir ve embriyonik gelişim sırasında içi boş bir hücre küresi olan blastuladan büyürler. Yaklaşık 1 milyonu böcek olmak üzere 1,5 milyondan fazla canlı hayvan türü tanımlanmıştır; ancak toplamda 7 milyondan fazla hayvan türü olduğu tahmin edilmektedir. Birbirleriyle ve çevreleriyle karmaşık etkileşimleri vardır ve karmaşık besin ağları oluştururlar.
Çeşitlilik > Virüsler

Ana madde: Virüs
Virüsler, organizmaların hücreleri içinde çoğalan submikroskopik enfeksiyöz ajanlardır. Virüsler, hayvanlar ve bitkilerden bakteriler ve arkealar de dahil olmak üzere mikroorganizmalara kadar her türlü yaşam formunu enfekte eder. 6000'den fazla virüs türü ayrıntılı olarak tanımlanmıştır. Virüsler Dünya üzerindeki hemen hemen her ekosistemde bulunur ve en çok sayıdaki biyolojik varlık türüdür.
Yaşamın evrimsel tarihinde virüslerin kökenleri belirsizdir: bazıları plazmidlerden (hücreler arasında hareket edebilen DNA parçaları) evrilmiş olabilirken diğerleri bakterilerden evrilmiş olabilir. Evrimde virüsler, eşeyli üremeye benzer bir şekilde genetik çeşitliliği artıran önemli bir yatay gen transferi aracıdır. Virüsler yaşamın tüm özelliklerine olmasa da bazı özelliklerine sahip olduklarından, "yaşamın sınırındaki organizmalar" ve kendini kopyalayanlar olarak tanımlanmışlardır.
Ekoloji

Ana madde: Ekoloji
Ekoloji, yaşamın dağılımı ve bolluğu, organizmalar ve çevreleri arasındaki etkileşimin incelenmesidir.
Ekoloji > Ekosistemler

Ana madde: Ekosistem
Yaşayan (biyotik) organizmaların, çevrelerindeki cansız (abiyotik) bileşenlerle (örn. su, ışık, radyasyon, sıcaklık, nem, atmosfer, asitlik ve toprak) birlikte oluşturduğu topluluğa ekosistem denir. Bu biyotik ve abiyotik bileşenler besin döngüleri ve enerji akışları yoluyla birbirine bağlıdır. Güneşten gelen enerji fotosentez yoluyla sisteme girer ve bitki dokusuna dahil edilir. Hayvanlar bitkilerle ve birbirleriyle beslenerek madde ve enerjiyi sistem içinde hareket ettirirler. Ayrıca mevcut bitki ve mikrobiyal biyokütle miktarını da etkilerler. Ayrıştırıcılar ölü organik maddeleri parçalayarak karbonu atmosfere geri salar ve ölü biyokütlede depolanan besinleri bitkiler ve diğer mikroplar tarafından kolayca kullanılabilecek bir forma dönüştürerek besin döngüsünü kolaylaştırır.
Ekoloji > Popülasyonlar

Popülasyon, bir alanı işgal eden ve nesilden nesile üreyen aynı türe ait organizmalar grubudur. Popülasyon büyüklüğü, popülasyon yoğunluğunun alan veya hacim ile çarpılmasıyla tahmin edilebilir. Bir ortamın taşıma kapasitesi, mevcut gıda, habitat, su ve diğer kaynaklar göz önüne alındığında, söz konusu ortam tarafından sürdürülebilen bir türün maksimum nüfus büyüklüğüdür. Bir popülasyonun taşıma kapasitesi, kaynakların mevcudiyetindeki değişiklikler ve bunları korumanın maliyeti gibi değişen çevresel koşullardan etkilenebilir. İnsan popülasyonlarında, Yeşil Devrim gibi yeni teknolojiler, Dünya'nın insanlar için taşıma kapasitesinin zaman içinde artmasına yardımcı olmuş, bu da en ünlüsü 18. yüzyılda Thomas Malthus tarafından yapılan yaklaşan nüfus düşüşü tahminlerini engellemiştir.
Ekoloji > Komüniteler

Ana madde: Komünite
Komünite, aynı anda aynı coğrafi alanı işgal eden bir grup tür popülasyonudur. Biyolojik etkileşim, bir toplulukta birlikte yaşayan bir çift organizmanın birbirleri üzerindeki etkisidir. Bunlar aynı türden (tür içi etkileşimler) ya da farklı türlerden (türler arası etkileşimler) olabilir. Bu etkiler tozlaşma ve avlanma gibi kısa vadeli veya uzun vadeli olabilir; her ikisi de genellikle ilgili türlerin evrimini güçlü bir şekilde etkiler. Uzun vadeli etkileşime simbiyoz denir. Simbiyozlar, her iki taraf için de faydalı olan mutualizmden, her iki taraf için de zararlı olan rekabete kadar çeşitlilik gösterir. Her tür, besin zincirlerinin veya besin ağlarının çekirdeğini oluşturan tüketici-kaynak etkileşimlerine tüketici, kaynak veya her ikisi olarak katılır. Herhangi bir besin ağında farklı trofik seviyeler vardır; en düşük seviye, enerji ve inorganik maddeleri organik bileşiklere dönüştüren ve daha sonra topluluğun geri kalanı tarafından kullanılabilen bitkiler ve algler gibi birincil üreticilerdir (veya ototroflar). Bir sonraki seviyede, diğer organizmalardan organik bileşikleri parçalayarak enerji elde eden türler olan heterotroflar yer alır. Bitkileri tüketen heterotroflar birincil tüketiciler (ya da otoburlar) iken, otoburları tüketen heterotroflar ikincil tüketicilerdir (ya da etoburlar). İkincil tüketicileri yiyenler ise üçüncül tüketicilerdir ve bu böyle devam eder. Omnivor heterotroflar birden fazla seviyede tüketim yapabilmektedir. Son olarak, atık ürünlerle veya organizmaların ölü bedenleriyle beslenen ayrıştırıcılar vardır. Ortalama olarak, birim zamanda bir trofik seviyenin biyokütlesine dahil edilen toplam enerji miktarı, tükettiği trofik seviyenin enerjisinin yaklaşık onda biridir. Ayrıştırıcılar tarafından kullanılan atık ve ölü maddelerin yanı sıra metabolizmadan kaybedilen ısı, bir sonraki trofik seviye tarafından tüketilmeyen enerjinin diğer yüzde doksanını oluşturur.
Ekoloji > Biyosfer

Ana madde: Biyosfer
Küresel ekosistemde veya biyosferde madde, biçimlerine ve konumlarına bağlı olarak biyotik veya abiyotik, erişilebilir veya erişilemez olabilen farklı etkileşimli bölmeler halinde bulunur. Örneğin, karasal ototroflardan gelen madde hem biyotik hem de diğer organizmalar tarafından erişilebilirken, kaya ve minerallerdeki madde abiyotik ve erişilemezdir. Biyojeokimyasal döngü, belirli madde elementlerinin Dünya'nın biyotik (biyosfer) ve abiyotik (litosfer, atmosfer ve hidrosfer) bölümleri arasında yer değiştirdiği veya hareket ettiği bir yoldur. Azot, karbon ve su için biyojeokimyasal döngüler vardır.