微生物

微生物、または微生物とは、顕微鏡^でしか見えないほど小さな生物であり、単細胞の形で存在したり、細胞のコロニーとして存在したりします。

目に見えない微生物の存在は、紀元前6世紀のインドのジャイナ教の聖典など、古代から疑われていました。微生物の科学的研究は、1670年代にアントン・ファン・レーウェンフックが顕微鏡で観察したことから始まりました。1850年代には、ルイ・パスツールが微生物が食品の腐敗を引き起こすことを発見し、自然発生説を覆しました。1880年代には、ロベルト・コッホが微生物が結核、コレラ、ジフテリア、炭疽菌などの病気を引き起こすことを発見しました。

微生物には、生命の 3 つのドメインすべてからの単細胞生物のほとんどが含まれるため、多様性に富む可能性があります。3 つのドメインのうち 2 つ、古細菌と細菌には微生物のみが含まれます。3 番目のドメインである真核生物には、すべての多細胞生物と、微生物である多くの単細胞原生生物と原生動物が含まれます。原生生物には動物に関連するものもあれば、緑色植物に関連するものもあります。多くの多細胞生物も顕微鏡でしか見えないほど微細で、つまり微小動物、一部の菌類、一部の藻類ですが、これらは一般に微生物とは見なされません。^{[さらなる説明が必要]}

微生物は多様な生息地を持ち、極地から赤道まで、砂漠、間欠泉、岩、深海などあらゆる場所に生息しています。中には極度に高温または低温の条件に適応したものや高圧に適応したもの、デイノコッカス・ラジオデュランスのように放射線量の高い環境に適応したものもいます。微生物はまた、あらゆる多細胞生物の内部や表面に見られる微生物叢を構成しています。34億5千万年前のオーストラリアの岩石にかつて微生物が含まれていたという証拠があり、これは地球上で生命が存在した最古の直接的な証拠です。^{[1] [2]}

微生物は、食品の発酵や下水処理、燃料、酵素、その他の生理活性化合物の生産など、さまざまな点で人間の文化と健康に重要な役割を果たしています。微生物はモデル生物として生物学の重要なツールであり、生物兵器やバイオテロに利用されてきました。微生物は肥沃な土壌の重要な構成要素です。人体では、微生物がヒトの微生物叢を構成しており、必須の腸内細菌叢もその一部です。多くの感染症の原因となる病原体は微生物であり、そのため衛生対策の対象となっています。

微生物の存在の可能性は、17世紀に発見されるまで何世紀にもわたって議論されてきた。紀元前6世紀までに、現在のインドのジャイナ教徒は、ニゴーダと呼ばれる微小な生物の存在を仮定した。^[3]これらのニゴーダは群れをなして生まれると言われており、植物、動物、人間の体を含むあらゆる場所に生息し、その寿命はほんの一瞬である。^{[4]ジャイナ教の第24代説教師}マハヴィーラによると、人間は、食べたり、呼吸したり、座ったり、動いたりするときに、これらのニゴーダを大量に破壊する。^[3]多くの現代のジャイナ教徒は、マハヴィーラの教えが、現代科学によって発見された微生物の存在を予見していると主張している。^[5]

目に見えない生物によって病気が広がる可能性を示唆する最も古い考えは、紀元前1世紀のローマの学者マルクス・テレンティウス・ウァロの著書『農業について』で、ウァロは目に見えない生物を「アニマリア・ミヌータ」と呼び、沼地の近くに家を建てないように警告している。^[6]

…目に見えない小さな生物が繁殖し、空気中に浮遊して口や鼻から体内に入り込み、深刻な病気を引き起こすからです。^[6]

アヴィセンナは『医学典範』（1020年）の中で、結核やその他の病気が伝染する可能性があると示唆した。 ^{[7] [8]}

トルコの科学者アクシャムサディンは、アントニー・ファン・レーウェンフックが実験でこの微生物を発見する約2世紀前に、著書『マダット・ウル・ハヤット（生命の物質）』の中でこの微生物について言及している。

病気は人間に一つずつ現れると考えるのは間違いです。病気は人から人へと広がることで感染します。この感染は目に見えないほど小さいが生きている種子を介して起こります。^{[9] [10]}

1546年、ジローラモ・フラカストロは、伝染病 は直接的または間接的な接触、あるいは長距離では接触がなくても感染を伝播する可能性のある、伝達可能な種子のような存在によって引き起こされると提唱した。^[11]

アントニー・ファン・レーウェンフックは、微生物学の父の一人とみなされている。彼は1673年に、自ら設計した単純な単レンズ顕微鏡を使用して、微生物を発見し、科学的実験を行った最初の人物である。 ^{[12] [13] [14] [15]} レーウェンフックの同時代人であるロバート・フックも、顕微鏡を使用してカビの子実体の形で微生物の生命を観察した。彼は1665年の著書「ミクログラフィア」で研究の図を描き、 「細胞」という用語を作った。^[16]

ルイ・パスツール（1822-1895）は、粒子が培地を通過するのを防ぐフィルター付きの容器と、フィルターなしだが曲がった管を通して空気が入る容器で、沸騰させた培養液を空気にさらした。これにより塵の粒子が沈殿し、培養液と接触しない。パスツールは、事前に培養液を沸騰させることで、実験開始時に培養液内で微生物が生き残っていないことを確実にした。パスツールの実験中、培養液では何も成長しなかった。これは、そのような培養液で成長した生物は、培養液内で自然発生したものではなく、塵の胞子として外部から来たものであることを意味している。したがって、パスツールは自然発生説を否定し、病気の細菌説を支持した。^[17]

1876年、ロバート・コッホ（1843-1910）は、微生物が病気を引き起こす可能性があることを立証しました。彼は、炭疽菌に感染した牛の血液には常に大量の炭疽菌が含まれていることを発見しました。コッホは、炭疽菌に感染した動物から少量の血液サンプルを採取し、それを健康な動物に注射すると、健康な動物が病気になることを発見しました。また、栄養液で細菌を培養し、それを健康な動物に注射すると病気を引き起こすことができることも発見しました。これらの実験に基づいて、彼は微生物と病気の因果関係を確立するための基準を考案し、これらは現在コッホの原則として知られています。^[18]これらの原則はすべてのケースに当てはまるわけではありませんが、科学的思考の発展にとって歴史的に重要なものであり、今日でも使用されています。^[19]

ミドリムシのような微生物は、植物のように光合成をするが、動物のように運動するため、動物界にも植物界にも当てはまらないことが発見され、1860年代に第三の界が命名されました。1860年にジョン・ホッグはこれを原生生物界と呼び、1866年にエルンスト・ヘッケルはこれを原生生物界と名付けました。^{[20] [21] [22]}

パスツールとコッホの研究は、医学に直接関連する微生物だけに焦点を当てていたため、微生物界の真の多様性を正確に反映していませんでした。19世紀後半のマルティヌス・ベイエリンクとセルゲイ・ウィノグラツキーの研究によって初めて、微生物学の真の広さが明らかになりました。 ^{[23]ベイエリンクは、}ウイルスの発見と集積培養技術の開発という2つの大きな貢献を微生物学にもたらしました。^[24]タバコモザイクウイルスに関する研究はウイルス学の基本原理を確立しましたが、微生物学に最も直接的な影響を与えたのは、大きく異なる生理機能を持つさまざまな微生物の培養を可能にした集積培養の開発でした。ウィノグラツキーは、化学無機栄養の概念を初めて開発し、それによって微生物が地球化学プロセスで果たす重要な役割を明らかにしました。^[25]彼は硝化細菌と窒素固定細菌の両方を初めて分離し、記述した人物である。^[23]フランス系カナダ人の微生物学者フェリックス・デレルはバクテリオファージを共同発見し、最古の応用微生物学者の一人でした。^[26]

微生物は地球上のほぼどこにでも存在する。細菌や古細菌はほぼ常に顕微鏡的であり、多くの真核生物も顕微鏡的であり、これにはほとんどの原生生物、一部の真菌、一部の微小動物や植物が含まれる。ウイルスは一般に生物ではないと考えられているため、微生物とはみなされないが、微生物学のサブフィールドとしてウイルスを研究するウイルス学がある。[ ^{27] [28] [29]}

単細胞微生物は、約35億年前に地球上で発生した最初の生命体でした。^{[30] [31] [32]}その後の進化は遅く、^[33]先カンブリア時代の約30億年間（地球上の生命の歴史の大部分）は、すべての生物が微生物でした。^{[34] [35]} 2億2000万年前の琥珀で細菌、藻類、真菌が確認されており、微生物の形態は少なくとも三畳紀以降ほとんど変わっていないことがわかります。^[36]しかし、新たに発見されたニッケルの生物学的役割、特にシベリア・トラップの火山噴火によってもたらされた役割は、ペルム紀-三畳紀絶滅イベントの終わりに向けてメタン生成菌の進化を加速させた可能性があります。^[37]

微生物は比較的速い進化速度を示す傾向がある。ほとんどの微生物は急速に繁殖することができ、細菌は接合、形質転換、形質導入を通じて、大きく異なる種の間でも自由に遺伝子を交換することができる。^[38]この水平遺伝子伝達は、高い突然変異率やその他の形質転換手段と相まって、微生物が（自然選択によって）急速に進化し、新しい環境で生き残り、環境ストレスに対応できるようにしている。この急速な進化は医学において重要であり、抗生物質に耐性のある多剤耐性病原菌、スーパーバグの発生につながっている。^[39]

2012年に日本の科学者らによって、原核生物と真核生物の間の遷移形態の可能性のある微生物が発見された。パラカリオン・ミオジネンシスは、典型的な原核生物よりも大きいが、真核生物のように核物質が膜で囲まれており、内部共生生物が存在するユニークな微生物である。これは、原核生物から真核生物への発達段階を示す、微生物の最初の考えられる進化形態であると考えられている。^{[40] [41]}

古細菌は原核単細胞生物であり、カール・ウーゼの3ドメインシステムにおける生命の最初のドメインを形成します。原核生物は、細胞核やその他の膜で囲まれた細胞小器官を持たないと定義されます。古細菌は、かつて同じグループに属していた細菌とこの特徴を共有しています。1990年に微生物学者ウーゼは、生物を細菌、古細菌、真核生物に分ける3ドメインシステムを提唱し、^[42]それによって原核生物ドメインを分割しました。

古細菌は遺伝学と生化学の両面で細菌とは異なる。例えば、細菌の細胞膜はエステル結合したホスホグリセリドでできているのに対し、アカイアの膜はエーテル脂質でできている。^[43]古細菌はもともと温泉などの極限環境に生息する好極限生物として説明されていたが、その後あらゆる種類の生息地で発見されている。^[44]科学者たちはようやく、古細菌が環境中にいかに多く生息しているかを認識し始めており、海洋では熱原生動物門（旧称クレナーキオタ門）が最も一般的な生命体であり、水深150メートル（490フィート）以下の生態系を支配している。^{[45] [46]これらの生物は土壌中にもよく見られ、}アンモニアの酸化に重要な役割を果たしている。^[47]

古細菌と細菌を合わせたドメインは、地球上で最も多様で豊富な生物群を構成し、温度が+140 °C（284 °F）以下のほぼすべての環境に生息しています。これらは、水中、土壌中、空気中、生物の微生物叢、温泉、さらには地殻の深部の岩石中にも見られます。^{[48]原核生物の数はおよそ5ノニオン、つまり5×10 30}と推定されており、地球上のバイオマスの少なくとも半分を占めています。 ^[49]

原核生物の生物多様性は不明だが、非常に大きい可能性がある。2016年5月の推定では、既知の種の数と生物の大きさの法則に基づいて、地球上にはおそらく1兆種の生物が存在し、そのほとんどは微生物であると推定されている。現在、その総数の1000分の1パーセントしか記述されていない。^{[50]一部の種の} 古細菌細胞は凝集し、直接接触することでDNAをある細胞から別の細胞に伝達する。特にDNA損傷を引き起こすストレスの多い環境条件下ではそれが顕著である。^{[51] [52]}

古細菌と同様に、細菌は原核生物、つまり単細胞であり、細胞核やその他の膜で囲まれた細胞小器官を持っていません。細菌は顕微鏡でしか見えませんが、Thiomargarita namibiensisなどの非常にまれな例外があります。^{[53]細菌は個々の細胞として機能し、繁殖しますが、多細胞の}コロニーに集まることがよくあります。^[54]ミクソバクテリアなどの一部の種は、複雑な群集構造に集まり、そのライフサイクルの一部として多細胞グループとして機能するか、^[55]大腸菌などの細菌コロニー内でクラスターを形成します。

細菌のゲノムは通常、環状の細菌染色体、つまりDNAの単一ループですが、プラスミドと呼ばれる DNA の小片を持つこともあります。これらのプラスミドは、細菌の接合によって細胞間で伝達されます。細菌は細胞壁で囲まれており、細胞に強度と剛性を与えています。細菌は二分裂または出芽によって繁殖しますが、減数分裂による有性 生殖は行いません。しかし、多くの細菌種は、自然形質転換と呼ばれる水平遺伝子伝達プロセスによって個々の細胞間で DNA を伝達できます。^[56]一部の種は非常に回復力のある胞子を形成しますが、細菌にとってこれは生存のためのメカニズムであり、繁殖ではありません。最適な条件下では、細菌は非常に急速に成長し、その数は20分ごとに倍増することもあります。^[57]

成体の状態で肉眼で見える生物のほとんどは、人間も含めて真核生物である。しかし、多くの真核生物は微生物でもある。細菌や古細菌とは異なり、真核生物は細胞内に細胞核、ゴルジ体、ミトコンドリアなどの細胞小器官を含んでいる。核は細胞のゲノムを構成するDNA を収容する細胞小器官である。DNA（デオキシリボ核酸）自体は複雑な染色体の中に配置されている。^[58]ミトコンドリアは、クエン酸回路や酸化的リン酸化が行われる場所であるため、代謝に不可欠な細胞小器官である。ミトコンドリアは共生細菌から進化し、名残ゲノムを保持している。^[59]細菌と同様に、植物細胞には細胞壁があり、他の真核生物の細胞小器官に加えて葉緑体などの細胞小器官が含まれている。葉緑体は光合成によって光からエネルギーを生み出し、もともとは共生細菌でもありました。^[59]

単細胞真核生物は、そのライフサイクルを通じて単一の細胞から構成されます。この特徴は、ほとんどの多細胞真核生物が、ライフサイクルの初めのみ接合子と呼ばれる単一の細胞から構成されるため重要です。微生物真核生物は、一倍体または二倍体のいずれかであり、いくつかの生物は複数の細胞核を持っています。^[60]

単細胞真核生物は、通常、好ましい条件下では有糸分裂によって無性生殖する。しかし、栄養制限やDNA損傷に関連するその他の条件などのストレスの多い条件下では、減数分裂と合婚によって有性生殖する傾向がある。^[61]

真核生物群のうち、原生生物は単細胞で顕微鏡的であることが最も一般的です。これは非常に多様性に富んだ生物群であり、分類は容易ではありません。^{[62] [63]}藻類の いくつかの種は多細胞の原生生物であり、粘菌は単細胞、群体、多細胞の形態を切り替えるという独特のライフサイクルを持っています。^[64]原生生物の種の数は、ごく一部しか特定されていないため不明です。海洋、深海の噴出孔、河川堆積物、酸性河川では原生生物の多様性が高く、多くの真核微生物群がまだ発見されている可能性があることを示唆しています。^{[65] [66]}

真菌には、パン酵母（サッカロミセス・セレビシエ）や分裂酵母（シゾサッカロミセス・ポンベ）など、いくつかの単細胞種があります。病原性酵母カンジダ・アルビカンスなどの一部の真菌は、表現型の切り替えを起こし、ある環境では単細胞として、他の環境では糸状菌糸として成長することができます。^[67]

緑藻類は、多くの微生物を含む光合成真核生物の大きなグループです。一部の緑藻は原生生物に分類されますが、車軸藻類などの他の緑藻は、陸上植物の最も一般的なグループである胚植物に分類されます。藻類は単一の細胞として、または長い細胞鎖として成長します。緑藻には、単細胞およびコロニー性の鞭毛藻類が含まれます。通常、1 つの細胞に 2 本の鞭毛がありますが、常にそうであるとは限りません。また、コロニー、球状、糸状のさまざまな形態があります。高等植物に最も近い藻類である車軸藻類では、細胞は生物内でいくつかの異なる組織に分化します。緑藻には約 6000 種があります。^[68]

微生物は、北極や南極、砂漠、間欠泉、岩などの過酷な環境も含め、自然界のほぼすべての生息地で見つかります。海洋や深海のあらゆる海洋微生物も含まれます。微生物の中には、極限環境に適応してコロニーを維持しているものがあり、このような生物は極限環境微生物として知られています。極限環境微生物は、地表から7キロメートルもの深さの岩石から分離されており、^[69]地表下に生息する生物の量は、地表上または地表上の生物の量に匹敵すると示唆されています。^{[48]極限環境微生物は}真空中でも長期間生存することが知られており、放射線に対して非常に耐性があるため、宇宙でも生存できる可能性があります。^[70]多くの種類の微生物は、他の大型生物と密接な共生関係にあります。微生物には相互に利益をもたらすもの（共生）もあれば、宿主生物に損害を与えるもの（寄生）もある。微生物が宿主に病気を引き起こす可能性がある場合、それらは病原体として知られ、微生物と呼ばれることもある。微生物は分解と窒素固定を担っており、地球の生物地球化学的循環において重要な役割を果たしている。^[71]

細菌は、地球上のほぼすべての環境ニッチに適応できるようにする制御ネットワークを使用しています。 ^{[72] [73]} DNA、RNA、タンパク質、代謝物などのさまざまな種類の分子間の相互作用のネットワークは、細菌によって遺伝子発現の制御に利用されています。細菌では、制御ネットワークの主な機能は、栄養状態や環境ストレスなどの環境変化への反応を制御することです。^[74]ネットワークの複雑な組織化により、微生物は複数の環境シグナルを調整および統合することができます。^[72]

極限環境微生物は、通常ほとんどの生命体にとって致命的となる極限環境でも生存し、繁栄できるように適応した微生物です。好熱菌と超好熱菌は高温で繁栄します。好冷菌は極低温で繁栄します。 – 最高130℃（266℉）^[75] 、最低−17℃（1℉）^[76] Halobacterium salinarum（古細菌）などの好塩菌は、塩分濃度の高い条件で飽和状態まで繁栄します。 ^[77]好アルカリ菌は、アルカリ性pH約8.5～11で繁栄します。 ^[78]好酸性菌はpH2.0以下で繁栄できます。^[79]好圧菌は、1,000～2,000気圧から宇宙の真空のような0気圧まで、非常に高い圧力で繁殖する。^[b]デイノコッカス・ラジオデュランスなどのいくつかの好極限細菌は放射線耐性があり、^[81]最大5k Gyの放射線被ばくに耐える。好極限細菌はさまざまな意味で重要である。それらは地球の水圏、地殻、大気圏の多くに陸上生命を拡張し、その極限環境への特定の進化的適応メカニズムはバイオテクノロジーで利用できる可能性があり、そのような極限条件下での存在自体が地球外生命の可能性を高める。^[82]

土壌中の窒素循環は大気中の窒素の固定に依存している。これは多くのジアゾ栄養菌によって達成される。これが起こる一つの方法は、マメ科植物の根粒で起こる。そこには、リゾビウム属、メソリゾビウム属、シノリゾビウム属、ブラディリゾビウム属、アゾリゾビウム属の共生細菌が含まれている。 [ ^83]

植物の根は根圏と呼ばれる狭い領域を形成し、根の微生物叢と呼ばれる多くの微生物を支えています。^[84]

根のマイクロバイオームのこれらの微生物は、シグナルや合図を通じて、互いに、また周囲の植物と相互作用することができます。例えば、菌根菌は、植物と菌類の間の化学シグナルを通じて、多くの植物の根系と通信することができます。これにより、両者の間に相利共生関係が生まれます。しかし、これらのシグナルは、他の細菌を捕食する土壌細菌のMyxococcus xanthusなど、他の微生物によって盗聴される可能性があります。植物や微生物などの意図しない受信者からのシグナルの盗聴、つまり傍受は、大規模な進化的結果につながる可能性があります。例えば、シグナルの送信者と受信者のペアは、植物と微生物のペアと同様に、盗聴者の多様性のために、近隣の集団と通信する能力を失う可能性があります。地元の盗聴者を避けるために適応する過程で信号の分散が起こり、植物や微生物が他の集団とコミュニケーションをとることができなくなり孤立してしまう可能性がある。^[85]

地衣類は、肉眼では見えない菌類と光合成微生物である藻類またはシアノバクテリアの共生生物である。^{[86] [87]}

微生物は、食品の生産、廃水処理、バイオ燃料、さまざまな化学物質や酵素の生成に役立ちます。また、モデル生物として研究に非常に役立ちます。微生物は兵器化され、戦争やバイオテロに使用されることもあります。土壌の肥沃度を維持し、有機物を分解する役割を通じて、農業には不可欠です。また、バイオフロック技術などの水産養殖にも応用されています。

微生物はヨーグルト、チーズ、カード、ケフィア、アイラン、キシノガラ、その他の食品を作る発酵プロセスで使用されます。発酵培養物は風味と香りを与え、望ましくない微生物を抑制します。 ^[88]パンを発酵させたり、ワインやビールで糖をアルコールに変換したりするために使用されています。微生物は醸造、ワイン製造、パン焼き、漬物、その他の食品製造プロセスで使用されます。^[89]

これらは、有機物で汚染された水を浄化する能力を、溶解した物質を呼吸できる微生物に依存しています。呼吸は好気性であり、緩速砂ろ過器などの十分に酸素化されたろ過床で行われます。^[90] メタン生成菌による嫌気性消化は、副産物として有用なメタンガスを生成します。 ^[91]

微生物は発酵によってエタノールを生産したり、^[92]バイオガス反応器でメタンを生産したりするのに使われています。^[93]科学者たちは、藻類を使って液体燃料を生産したり、^[94]細菌を使って様々な形態の農業廃棄物や都市廃棄物を使用可能な燃料に変換したりする研究を行っています。^[95]

微生物は、多くの商業用および工業用の化学物質、酵素、その他の生理活性分子の生産に使用されています。微生物発酵によって大規模な工業規模で生産される有機酸には、アセトバクター・アセチなどの酢酸菌によって生産される酢酸、クロストリジウム・ブチリカムなどの細菌によって生産される酪酸、ラクトバチルスやその他の乳酸菌によって生産される乳酸、^[96]、およびカビ菌であるアスペルギルス・ニガーによって生産されるクエン酸などがあります。^[96]

微生物は、細菌連鎖球菌由来のストレプトキナーゼ^[97]、子嚢菌類トリポクラジウム・インフラタム由来のシクロスポリンA ^[98]、酵母菌モナスカス・プルプレウスが生産するスタチン^[99]などの生理活性分子の製造に使用されています。

微生物はバイオテクノロジー、生化学、遺伝学、分子生物学において不可欠なツールです。酵母である サッカロミセス・セレビシエとシゾサッカロミセス・ポンベは、大量の増殖が可能で操作も簡単な単純な真核生物であるため、科学において重要なモデル生物です。 ^[100]特に遺伝学、ゲノミクス、プロテオミクスにおいて貴重です。^{[101] [102]}微生物は、ステロイドの製造や皮膚疾患の治療などに利用できます。科学者たちはまた、生体燃料電池^[103]や汚染の解決策として微生物を使用することも検討しています。^[104]

中世では、生物兵器の初期の例として、病気の死体が投石機やその他の攻城兵器を使用して城の包囲中に投げ込まれた。死体の近くにいた人々は病原体にさらされ、その病原体を他の人に広める可能性が高かった。^[105]

現代では、バイオテロとしては1984年のラージニーシーバイオテロ攻撃^[106]や1993年の東京でのオウム真理教による炭疽菌散布^[107]などがある。

微生物は土壌中の栄養素やミネラルを植物が利用できるようにし、成長を促すホルモンを生成し、植物の免疫系を刺激し、ストレス反応を引き起こしたり弱めたりすることができます。一般的に、土壌微生物の多様性が高まると、植物の病気が少なくなり、収穫量が増えます。^[108]

微生物は、より大きな他の生物と共生関係を形成することがあります。例えば、微生物の共生は免疫システムにおいて重要な役割を果たしています。消化管内の腸内細菌叢を構成する微生物は、腸の免疫に寄与し、葉酸やビオチンなどのビタミンを合成し、消化できない複雑な炭水化物を発酵させます。^{[109]健康に有益であると考えられる微生物の中には、}プロバイオティクスと呼ばれ、栄養補助食品や食品添加物として利用できるものもあります。^[110]

微生物は多くの感染症の原因物質（病原体）である。関与する生物には、ペスト、結核、炭疽菌などの病気を引き起こす病原細菌、マラリア、睡眠病、赤痢、トキソプラズマ症などの病気を引き起こす原生動物寄生虫、白癬、カンジダ症、ヒストプラズマ症などの病気を引き起こす真菌などがある。しかし、インフルエンザ、黄熱病、エイズなどの他の病気は病原性ウイルスによって引き起こされ、これらは通常生物として分類されず、したがって厳密な定義では微生物ではない。古細菌病原体の明確な例は知られていないが^{[111]、一部の古細菌メタン生成菌とヒトの}歯周病との関係が提案されている。^[112]多くの微生物病原体は、感染した宿主内での生存を容易にすると思われる有性生殖能力を持っている。^[113]

衛生とは、周囲から微生物を排除することで感染や食品の腐敗を防ぐための一連の実践である。微生物、特に細菌は事実上どこにでも存在するため、有害な微生物は実際に排除されるのではなく、許容レベルまで減少する可能性がある。食品の調理では、調理、器具の清潔さ、保管期間の短縮、低温などの保存方法によって微生物が減少する。外科用器具のように完全な無菌性が必要な場合は、オートクレーブを使用して熱と圧力で微生物を殺す。^{[114] [115]}

• 2001年の映画『オズモーシス・ジョーンズ』とその番組『オジー＆ドリックス』は、人体の様式化されたバージョンを舞台とし、擬人化された微生物を特集した。
• 『宇宙戦争』（2005年の映画）では、異星の生命体が地球を征服しようとしますが、最終的には人間が免疫を持つ一般的な微生物によって打ち負かされます。

• Microbes.info は、微生物学の分野に関連する記事、ニュース、よくある質問、リンクなど、膨大なリソースのコレクションを含む微生物学情報ポータルです。
• 私たちの微生物の惑星 2013 年 2 月 15 日、Wayback Machineにアーカイブ微生物の有益な役割に関する米国科学アカデミーの無料ポスター。
• 「未知の微生物の世界：環境における微生物とその活動」アメリカ微生物学会の報告書
• 私たちの微生物惑星を理解する: メタゲノミクスの新しい科学 2013 年 2 月 15 日、Wayback Machineにアーカイブメタゲノミクスと私たちの微生物惑星の基本的な概要を提供する 20 ページの教育小冊子。
• 生命の樹 真核生物
• ゲノムニュースネットワークからの微生物ニュース
• 医療微生物学オンライン教科書
• 顕微鏡を通して：小さなものすべてを見る 2008年9月13日アーカイブ、Wayback Machineウィスコンシン大学マディソン校のティモシー・パウスティアンとゲイリー・ロバーツによるオンライン微生物学教科書
• YouTubeの池の水中の微生物
• メタンを排出する微生物が最悪の大量絶滅の原因とされる。CBCニュース