Одним из направлений деятельности экологии является изучение организмов, их взаимоотношений с окружающей средой и между собой. При этом экология микроорганизмов занимается исследованием лишь отдельных частей экологических систем. Поскольку экология - разносторонняя наука, то изучением и разработкой ее проблем занимаются представители частных биологических дисциплин, а также институт экологии и генетики микроорганизмов. На сегодня существует несколько применяемых в экологии микроорганизмов понятий.
Экосистема является основной единицей, но в нее входят биотические, абиотические компоненты. Под биотическими компонентами понимают сообщество организмов, или отдельную популяцию микроорганизмов, состоящую из одного или нескольких видов. Под абиотическими компонентами – физические, химические условия проживания в экосистеме организмов. Это может быть озеро, корневая система дерева, в том числе ротовая полость человека, участок кишечника.
Местообитание находится в пределах экосистемы, и обычно является определенным местом, где данный организм встречается, растет и развивается. Но иногда, в зависимости от экосистемы место обитания микроорганизмов может меняться. Например, определенная метанобразующая бактерия рода Rhizobium может обитать в почве, растениях, морских отложениях, рубце жвачных и в очистной установке. Такие возможности определенных видов бактерий представляют немалый интерес для института экологии и генетики микроорганизмов в плане их изучения.
Экологическая ниша чаще характеризует не пространственное место, а функцию отдельного вида, его «профессию». Ведь в большинстве своем каждый вид, выполняя определенную функцию, испытывает определенные потребности в пище, способе размножения, подвижности, обладает структурными особенностями, биохимическими возможностями.
Обитатели экосистемы, согласно выдвинутой в 1925 Виноградским концепции – это автохтонные и аллохтонные микроорганизмы. Типичными обитателями являются автохтонные микроорганизмы, и они присутствуют там всегда, независимо от происходящих изменений, например от внесенных туда определенных питательных веществ. Аллохтонные же микроорганизмы могут проявить при случайных обстоятельствах, к примеру, при добавлении все тех же питательных веществ.
При нормальных условиях в экосистемах численность, разнообразие микроорганизмов огромно. Но любое изменение нейтрального значения рН, питательных веществ, воды, химических/физических характеристик, будет снижать разнообразие видов, при этом численность особей одного из видов увеличится. Яркий пример таких условий – горячие источники, кислые шахтные воды, соленые озера, сухие почвы. Но такие экстремальные условия для экстремальных микроорганизмов все же большая редкость.
