微小生態系は、小さな空間内において、重要な環境要因によって厳密に定義された場所に存在し得る。
こうした要因には、温度、pH、化学的環境、栄養供給、共生生物や固体基質の存在、気体雰囲気(好気性または嫌気性)などが含まれる。
水量が限られているこれらの微小生態系は、多くの場合一時的なものであり、そのため、生活環に乾燥耐性のある胞子段階を持つ生物、または水中で継続的に生活する必要のない生物によってコロニー形成されます。典型的な池の縁に適用される生態系条件は、岸から離れた場所のそれとはかなり異なる場合があります。極めて空間が限られた水生態系は、たとえば、ブロメリアの葉の基部に溜まった水や、ウツボカズラの「捕虫器」に見られます。[ 1 ]
これらには、哺乳類の草食動物の口腔領域(特に歯肉の空洞)、ルーメン、盲腸など、あるいは無脊椎動物の消化管も含まれます。哺乳類の胃腸の微生物生態系の場合、原生動物、細菌などの微生物、および奇妙な未完全に定義された生物(特定の大型で構造的に複雑なセレノモナス、Quinella ovalis "Quin's Oval"、Magnoovum eadii "Eadie's Oval"、Oscillospiraなど)が、ルーメン内で信じられないほど複雑で高度に濃縮された混合集団として存在することができます(MoirとMassonの画像[ 2 ]を参照)。この種の微小生態系は、宿主動物(通常は牛、羊、山羊などの反芻動物)の栄養や健康状態の変化に迅速に適応することができます。 (ハンゲート著『ルーメンとその微生物』(1966年)を参照)。ルーメンのような小さな閉鎖系であっても、生態学的条件は多様である。多くの微生物はルーメン液中で自由に生活する一方、他の微生物は胃壁組織のひだや間隙から供給される基質や代謝産物を必要とする。腸内微生物叢/微小動物叢における厳密な嫌気性微生物が次の宿主世代にどのように伝達されるかについても興味深い疑問が生じる。この点において、相互舐め合いや糞食は確かに重要な役割を果たしている。
典型的な土壌微小生態系は、湿度や大気ガス組成の急激な変化により、その全深度範囲が1ミリメートル未満に制限される場合がある。土壌粒径や基質の物理的・化学的性質も重要な役割を果たす可能性がある。これらの系では固体相が大部分を占めるため、構成要素の微細な空間分布を乱すことなく顕微鏡で観察することは非常に困難である。
これらは、水温、栄養分、溶存ガス、塩分濃度などの勾配によって定義されます。陸上の水の流れに沿って、結果として生じる温度勾配の連続性だけでも、多くの異なる微小生態系を提供する可能性があります。例えば、アーキア(100 °C (212 °F)以上)などの好熱性細菌、続いて一般的な好熱性細菌(60~100 °C (140~212 °F))、オシラトリアの運動性フィラメントなどのシアノバクテリア(藍藻)(30~60 °C (86~140 °F))、アメーバやワムシなどの原生動物、そして緑藻(0~30 °C (32~86 °F))などです。もちろん、温度以外の要因も重要な役割を果たします。温泉は、微生物生態学の研究にとって古典的で分かりやすい生態系を提供するだけでなく、これまで知られていなかった生物の生息地にもなり得る。
最もよく知られているのは、海底火山噴気孔(または「スモーカー」)のすぐ近く(時には数センチメートル以内)にのみ生息する、希少な特殊生物を含む生態系である。これらの生態系を科学的に探査するには、極めて高度な潜水技術と採集技術が必要となる。
温度と光以外の外部要因から完全に隔離された、密閉された環境。良い例としては、密閉された瓶に入れられ、水中に沈められた植物が挙げられる。この生態系には、新たな要因が入り込む余地はない。