Esistono numerosi ruoli ecologici. Questi includono erbivori microscopici, piccoli, medi e grandi, produttori, predatori, spazzini e parassiti. Si stima che oggi sul pianeta ci siano circa 7 milioni di specie animali e vegetali, la maggior parte dei quali insetti, che occupano ogni nicchia immaginabile. Le nicchie più popolari sembrano essere erbivore e parassita, con i predatori che sono la nicchia più piccola. Tuttavia, sembra anche che, tra tutti i ruoli ecologici, quello di predatore catturi maggiormente l’immaginazione popolare.
Tutti i principali ruoli ecologici sono stati occupati quasi ininterrottamente almeno dall’esplosione del Cambriano, un importante episodio di diversificazione evolutiva circa 542 milioni di anni fa. Alcuni paleontologi hanno ipotizzato che l’evoluzione della predazione sia in parte responsabile della diversificazione evolutiva avvenuta durante il Cambriano. In ogni caso, alla fine del Cambriano, tutti i principali ruoli ecologici erano popolati, tranne che gli organismi più grandi erano lunghi solo circa un metro. Durante il periodo successivo, nell’Ordoviciano, si sono evoluti alcuni animali (come i nautiloidi) lunghi 3.5 m (11.6 piedi), e nel Carbonifero la gamma di dimensioni degli organismi era simile a quella di oggi.
Sebbene gli animali siano generalmente altamente specializzati nei loro ruoli ecologici, alcuni animali condividono ruoli e alcuni lignaggi evolutivi possono evolvere da un ruolo ecologico all’altro. Ad esempio, gli antenati delle balene si sono evoluti da predatori terrestri di medie dimensioni a filtratori acquatici delle dimensioni di una balena (letteralmente). I predatori si sono evoluti dagli erbivori e molti predatori sono anche spazzini. Molti predatori diventano grandi e resistenti non solo per abbattere la preda, ma per competere con altri grandi predatori per un’uccisione recuperata. La taglia superiore dei predatori è determinata dalla quantità di prede disponibili. In eccellenti circostanze evolutive, come quelle sperimentate di volta in volta dai predatori coccodrilli nelle paludi, i predatori possono raggiungere dimensioni enormi, fino a sette volte più grandi dei loro recenti antenati.
Le nicchie ecologiche funzionano in un formato a piramide, con produttori come piante in basso, erbivori nel mezzo e predatori in alto, con predatori all’apice come le tigri in cima. Più l’animale è in cima alla piramide, meno biomassa è generalmente dedicata a quella specie e più è rara. Gli animali in cima alla piramide sono generalmente anche più suscettibili all’estinzione, ma non sempre. In alcune estinzioni storiche in cui la maggior parte della vita vegetale è stata spazzata via, gli animali sopravvissuti erano in realtà spazzini piuttosto che erbivori o carnivori dedicati.