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En esta época de transición entre el siglo XX y el XXI, entre el segundo y el tercer milenio, la Tierra ya ha sido totalmente conquistada por la especie humana y hemos comenzado la exploración del espacio. Durante los años sesenta y principios de los setenta, la NASA desarrolló el programa Apolo, cuyo objetivo era la exploración de la Luna. La culminación de esta empresa se produjo el 20 de julio de 1969, con el alunizaje del módulo lunar de la nave Apolo 11. Las primeras fotografías de la Tierra vista desde el espacio se obtuvieron durante las misiones de este programa.
Desde finales del siglo XIX, la ecología había comenzado a desarrollarse como ciencia. La unidad básica de estudio en ecología es el ecosistema, una unidad funcional formada por los organismos que viven en una determinada área, el entorno que los rodea y todas las relaciones que se establecen entre estos componentes vivos y su entorno. Coincidiendo con el desarrollo del programa Apolo, la ecología adquirió unas sólidas bases conceptuales y pudo comenzar a abordar el estudio de la Tierra como ecosistema. Empezamos así a elaborar una visión global de nuestro planeta y de las relaciones que existen entre sus componentes.
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Los sistemas agrícolas de África, Europa y Asia evolucionaron de forma autónoma hasta que el desarrollo de la civilización islámica provocó un intercambio de cultivos entre estas regiones. El flujo de especies fue básicamente unidireccional: los cultivos transportados provenían del sureste asiático y de la India y, desde allí, se extendieron por el norte y el este de África, llegando algunos hasta la parte oeste de África y la península ibérica. Entre los cultivos transportados podemos mencionar la caña de azúcar, el arroz, el sorgo, las espinacas, las berenjenas y cítricos como la naranja, el limón y la lima. En el siglo XVI, con la conquista de América y la expansión de los europeos por todo el planeta, se produjo otro intercambio de especies que, esta vez, fue bidireccional. Los europeos llevaron a América sus cultivos y sus animales (trigo, caña de azúcar, ganado vacuno, ovejas y caballos) y, desde América, se introdujeron en Europa el maíz, las patatas, los tomates, las judías, los pimientos y las calabazas, cultivos que se extendieron después por Oriente Próximo, África, India y China.
La transformación de las tierras, la caza y la pesca intensivas y la introducción de especies provocaron alteraciones profundas en la composición de los ecosistemas. Una de las consecuencias más graves de estos cambios es la extinción de especies. Las velocidades de extinción son difíciles de determinar globalmente debido, entre otras cosas, a que la mayoría de las especies que existen todavía no han sido identificadas. Una estimación realista del número de especies existentes, presentada en el informe Evaluación de la Biodiversidad Global, elaborado por el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, es de 14 millones, de las que sólo se han descrito 1,7 millones. Los cálculos más recientes sugieren que las velocidades de extinción son, en la actualidad, entre cien y mil veces superiores a las que se daban antes del comienzo de nuestra apropiación de la biosfera, lo que ha llevado a algunos investigadores a sugerir que podríamos estar ante el sexto período de extinción masiva de la historia de la vida. Según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza, el 25 % de las especies de mamíferos cuyo estado de conservación ha sido evaluado están amenazadas de extinción en la actualidad. Lo mismo puede decirse del 11 % de las especies de pájaros, el 20 % de las de reptiles, el 25 % de las de anfibios y el 34 % de las especies de peces evaluadas.
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