اکولوژی، شاخه‌ای از زیست‌شناسی است که به مطالعه موجودات زنده و روابط آنها با يكديگر و محیط می‌پردازد. این مطالعه می‌تواند در سطح موجودات زنده پرسلولی نظیر گیاهان، جانوران، جمعیت‌ها یا اجتماعات اکوسیستم‌ها صورت گیرد، بنابراین اکولوژی یک علم چند بعدی است که با علوم دیگر نظیر زمین‌شناسی، جغرافیا، هواشناسی، زیست و فیزیک در ارتباط مستقیم می‌باشد.

اکولوژی میکروبی شاخه‌ای از میکروبیولوژی است که به مطالعه میکروارگانیسم‌ها نظیر باکتری‌ها، آرکی‌ها، قارچ‌ها، تک‌یاخته‌ها، ویروس‌ها، تنوع زیستی آنها، روابطشان با یکدیگر و با محیط زنده و غیر زنده می‌پردازد و با شاخه‌های دیگر نظیر فیزیولوژی میکروارگانیسم‌ها و میکروبیولوژی خاک ارتباط نزدیکی دارد. 

 پیشگفتار / 9

فصل اول: تنوع میکروارگانیسم‌ها/ 11

1-1- موضوع‌های اصلی/11

1-2- مقدمه./ 11

1-3- سازگاری میکروارگانیسم‌ها/ 18

1-4- تنوع شگفت‌انگیز مورفولوژی/ 19

1-4-1- مقایسه سه قلمرو./ 21

1-4-2- پروکاریوت‌ها: این نام بیانگر چه چیزی است؟/ 21

1-4-3- آزمایشات وینوگرادسکی در مورد کمولیتوتروف‌ها/ 22

1-5- تنوع گروه‌های باکتریایی/ 24

1-5-1- گسترش و بسط تعدادی از راسته‌های باکتریایی/ 24

1-5-2- گروه‌های باکتریایی: فرایندها و نقش‌آفرینان آنها/26

1-6- کشف آرکی‌ها به عنوان قلمروی مجزا/34

1-7- تنوع آرکیایی/34

1-7-1- آرکی‌ها/ 37

1-8- تفاوت‌های آرکی‌ها- باکتری‌ها/43

1-9- یوکاریوت‌ها: تصویری متغیر از تنوع فیلوژنتیکی/44

1-10- تنوع آغازیان/ 44

1-10-1- گروه آغازیان/46

1-11- تنوع قارچ‌ها/49

1-12- تنوع جلبک‌ها/54

1-13- تنوع ویروس‌ها/ 56

1-14- خلاصه./58

1-15- پرسش‌هایی درباره این فصل/ 60

Bibliography/61

فصل دوم: بررسی اکولوژیکی زیستگاه‌های میکروبی/ 63

2-1- موضوع‌های اصلی/63

2-2- مرور کلی بر زیستگاه‏ها/ 64

2-2-1-Nich/66

2-2-2- Guild/66

2-3- زیستگاه‌های آبی/67

2-3-1- آب شیرین/71

2-3-2- زیستگاه‌های دریایی/ 81

2-3-3- اکوسیستم خلیج/ 83

2-4- مطالعه اکولوژی میکروبی اعماق زمین و مخازن نفتی/ 86

2-4-1- نمونه‌گیری/ 86

2-4-2- روش‌های بررسی جمعیت‌های میکروبی مخازن نفتی/ 87

2-4-3- میکروفلور مخازن نفتی/. 87

2-4-4- اثرات مخرب میکروارگانیسم‌ها بر صنعت نفت/94

2-4-5- کاربردهای بیوتکنولوژی در نفت/ 95

2-4-5-1- ازدیاد برداشت میکروبی نفت/ 96

2-4-5-2- پاکسازی زیستی/ 98

2-4-5-3- انواع روش‌های درمان آلودگی/102

2-4-5-3-1- روش‌های پاکسازی زیستی/102

2-4-5-4- مقایسه و انتخاب روش‌های پاکسازی/106

2-4-5-5- جداسازی امولسیون‌های روغن- آب/106

2-4-5-6- گوگردزدایی و نیتروژن‌زدایی میکروبی/107

2-4-5-7- حذف فلزات سنگین از نفت خام/108

2-4-5-8- تکنولوژی آنزیمی در صنعت نفت/ 108

2-4-5-9- تولید نفت/108

2-5- زیستگاه‌های خاکی/ 109

2-5-1- شبکه‌های غذایی میکروبی در زیستگاه خاکی/110

2-5-2- دو جنس دیگر از باکتری‌های خاک: ژئوباکترها و باکتری‌های مگنتوتاکتیک /115

2-5-2-1- ژئوباکترها/...................... 116

2-5-2-2- شناسایی و جداسازی باکتری‌های مغناطیسی (مگنتوتاکتیک) ازخاک/117

2-6- زیستگاه‌های زیر سطحی و صخره‌ای/120

2-6-1- Rock Varnish/ 120

2-6-2- زیستگاه‌های غاری/127

2-6-3- آب‌های زیرزمینی/ 128

2-6-4- زیر سطح زمین یا دریا/ 129

2-7- زیستگاه‌های اتمسفری/130

2-7-1- تنوع میکروبی اتمسفر/ 130

2-7-2- رازهای ناشناخته/ 133

2-8- اکولوژی جمعیت بین زیستگاه‌ها/133

2-8-1- رشد جمعیت و علم دینامیک (پویاشناسی)/134

2-8-2- انتقال افقی ژن/136

2-8-3- جغرافیای زیستی در مقابل همه چیز در همه جا با انتخاب‌های محیطی/137

2-9- خلاصه/139

Bibliography/141

فصل سوم: چگونگی بررسی اکولوژی میکروبی/ 143

3-1- موضوع‌های اصلی/143

3-2- مقدمه/144

3-3- نمونه‏گیری و نگهداری نمونه/ 146

3-4- بررسی میکروسکوپی./. 148

3-4-1- رنگ‌آمیزی‏های گِرَم/148

3-4-2- روش‌های شمارش مستقیم./149

3-4-3- شناسایی سلول‏های دارای تنفس فعال/151

3-4-4- هیبریداسیون فلورسنت در‏جا (FISH)/ 152

3-4-5- میکروسکوپ الکترونی/ 154

3-5- کشت میکروارگانیسم‌ها/ 157

3-5-1- تنفس میکروبی/160

3-5-2- زیست‌توده میکروبی/ 160

3-5-3- اندازه‏گیری استفاده از سوبسترا‏های کربن/161

3-6- آنالیز ساختار لیپیدی/162

3-7-1-فیلوژنی و رسم ساده درخت فیلوژنی/167

3-8- روش‌های کشت در مقابل روش‌های مولکولی: مقایسه مطالعات خاک/169

3-9-روش‌های انگشت نگاری/ 171

3-9-1- الکتروفورز ژل شيب‌دار واسرشت‌کننده/171

3-10- متاژنومیکس/171

3-11- پروتئومیکس محیطی/ 173

3-12- مطالعات ایزوتوپ پایدار/176

3-13- روش‌هاي ايمنی‌شناسی/178

3-13-1- برچسب‌گذاري فلورسنت/ 178

3-13-2- ELISA/ 179

3-13-3- الیزای‌ رقابتي/179

3-13-4- تفكيك ايمونومغناطيس/ 180

3-13-6- كروماتوگرافي ايمونوافينيتي/181

3-13-7- ايمونوسيتوشيمي/ 181

3-13-8- ایمونوآگلوتیناسیون./ 182

3-15- پرسش‌هایی درباره این فصل/183

Bibliography./ 184

فصل چهارم: برهمکنش‌های جوامع میکروبی./187

4-1- موضوع‌های اصلی/187

4-2- مقدمه/188

4-3- طبقه‏بندی برهمکنش‌های میکروبی/ 190

4-3-1- برهمکنش‌های مثبت/190

4-3-2- برهمکنش‌های منفی/194

4-4- برهمکنش بین جوامع میکروبی مختلف/ 195

4-4-1- بی‏طرفی [خنثی]./ 195

4-4-2- همسفرگی/197

4-4-3- هم‏ غذایی (سینتروفیسم)/ 199

4-4-4- رقابت/201

4-4-5- انگلی یا پارازیتیسم/203

4-4-6- صیادی/ 205

4-4-7- مثال‏هایی از انگل‏ها و صیاد‏ها/207

4-4-8- تضاد (آنتاگونیسم، آمنسالیسم)/212

4-5- روابط همزیستی/ 225

4-5-1- دیاتوم‌ها/ 225

4-5-2- گلسنگ/226

4-5-3- همزیستی بین باکتری و پروتوزوآ/.... 233

4-6- همزیستی باکتری- قارچ/ 234

4-7- برهمکنش‌های بین پروکاریوتی (پروکاریوتی- پروکاریوتی)/234

4-7-1- همیاری دو عضوی/234

4-8- استقرار یک همزیستی: اجتماع نوستوک-ژئوسیفون/ 235

4-9- برهمکنش‌های جنسی/ 235

4-10- برهمکنش باکتری‌ها در پلاک دندانی/ 240

4-11- خلاصه/ 244

4-12- پرسش‌هایی درباره این فصل/245

Bibliography/246

فصل پنجم: برهمکنش‌های میکروارگانیسم‌ها و گیاهان/ 247

5-1- مطالب اصلی/ 247

5-2- مقدمه/248

5-3- روابط همزیستی با سیانوباکتر‏ها/250

5-4- برهمکنش‌های ریزوسفر/252

5-5- میکوریزا/258

5-5-2- اندومیکوریزا (میکوریز درونی)/ 267

5-5-3- دیگر اجتماعات میکوریزی/ 273

5-6- باکتری‌های تثبیت‌کننده نیتروژن و گیاهان عالی/274

5-6-1- تجمعات ریشه/274

5-6-2- تجمعات ساقه/ 283

5-7- باکتری‌ها رشد گیاه را حمایت می‏کنند/283

5-7-1- تولید هورمون/283

5-7-2- ریزوباکتر‏های کمک کننده رشد./ 285

5-7-3- همزیستی کاکتوس/ 286

5-8- سطوح و میکروارگانیسم‌های برگ/287

5-9- فعالیت‏های مضر میکروارگانیسم‌های گیاهان/290

5-9-1- انگل‏های قارچی/290

5-9-2- باکتری‌های بیماری‌زا/ 293

5-9-3- فعالیت‏های ریزوسفر و بیماری‏های گیاهی/295

5-10- قارچ‌ها تحمل نسبت به افزایش دما را در گیاهان ارتقا می‏دهند/305

5-11- کنترل زیستی آفت‏ها و عوامل بیماری‌زا/306

5-12- خلاصه./ 310

5-13- پرسش‌هایی درباره این فصل/311

Bibliography/312

فصل ششم: برهمکنش‌های میکروارگانیسم‌ها و جانوران/313

6-1- موضوع‌های اصلی/313

6-2- مقدمه/314

6-3- همزیست‌های اولیه و ثانویه/317

6-4- برهمکنش میکروب -جانور: زندگی انگلی/319

6-4-1- معرفی زندگی انگلی./ 319

6-4-2- نماتد انگل حشرات/ 319

6-4-3- اثرات عفونت‌های انگلی چندگانه بر ویرولانس/ 320

6-4-4- درون‏همزیستی شایع: Wolbachia- رابطه انگلی یا همیاری؟/321

6-5- برهمکنش جانوران و میکروب‌ها: همیاری/ 321

6-5-1- روابط همیاری اجتماعات میکروبی دستگاه گوارش جانوران./323

6-5-2- مطالعه موردی: درون همزیستی منحصر به فرد باکتریایی –چندتاران/326

6-5-3- بررسی موردی: سوسک‌هایی که سبب تکثیر و انتشار قارچ‌ها می‌شوند/326

6-5-4- همیاری‏شپشک آردی/ 327

6-5-5- باکتری‌های لومینسانس در ماهی و سرپایان نرم‌تن/. 329

6-6- درس‌هایی از اعماق: دیدگاه زیست‌محیطی و تکاملی همزیستی‏های موجود در دودکش‏های اعماق دریا    /    329

6-7- برهمکنش‌های میکروب‌ها و مهره‌داران/332

6-7-1 -پرندگان و باکتری‌ها./ 340

6-7-2- میکروارگانیسم‌ها و انسان‌./341

6-8- تغذیه وشکار به وسیله جانوران/350

6-9- اکولوژی میکروبی زنبور عسل/ 353

6-10- خلاصه/ 357

6- 11- پرسش‌هایی درباره این فصل/359

Bibliography       /360