微生物
土壌の窒素循環は空中窒素の固定に依存している。それは多くの窒素固定菌(diazotrophs、ジアゾ栄養細菌)によって行われている。そのひとつがマメ科植物の根粒に存在する、リゾビウム属(Rhizobium)、メソリゾビウム属(Mesorhizobium)、シノリゾビウム属(Sinorhizobium)、ブラディリゾビウム属(Bradyrhizobium)、およびアゾリゾビウム属(Azorhizobium)などの共生細菌である。
植物の根は、根圏(こんけん)と呼ばれる狭い領域を形成し、多くの微生物を保持する根圏マイクロバイオーム(英語版)として知られている。
根圏マイクロバイオームに含まれるこれらの微生物は、信号や合図を通じてお互いに、また周囲の植物と相互作用することができる。たとえば、菌根菌は、植物と真菌類との間で化学信号を通じて、多くの植物の根系と情報を伝達することができる。その結果、両者の間に相利共生が生れる。ただし、これらの信号は、他の細菌を捕食する土壌細菌であるミクソコッカス・キサンサス(Myxococcus xanthus)のような他の微生物によって盗聴される可能性がある。盗聴つまり植物や微生物などの意図しない受信者による信号の傍受は、進化的に大規模な影響をもたらす可能性がある。たとえば、植物と微生物の組のような発信者と受信者の組は、盗聴者のばらつきによって、近隣の個体群と連絡する能力を失う可能性がある。局所的な盗聴者を回避しようと適応する際、信号の発散が起こり、その結果、植物や微生物が他の個体群と情報伝達できなくなって、孤立してしまう可能性がある。
微生物は、多くの商業用および工業用の化学物質、酵素、その他の生物活性分子の生産に利用されている。微生物発酵によって工業的に大規模生産される有機酸には、アセトバクター・アセチ(Acetobacter aceti)などの酢酸菌が産生する酢酸、クロストリジウム・ブチリカム菌(Clostridium butyricum)が産生する酪酸、ラクトバシラス(Lactobacillus)などの乳酸菌が産生する乳酸、カビ菌のアスペルギルス・ニゲル(Aspergillus niger)が産生するクエン酸などがある。 微生物は、レンサ球菌(Streptococcus)由来のストレプトキナーゼ、子嚢菌類真菌のトリポクラディウム・インフラタム(Tolypocladium inflatum)のシクロスポリンA、酵母のベニコウジカビ(Monascus purpureus)が生産するスタチンなどの生理活性分子を調製するために使用される。