どんな種類の微生物が天然のどこに居て何をしているのか、その解明が微生物生態学の基本課題である。微生物は人間の視力をすり抜けるため、その数を圧倒的に増やすか、光学的に拡大してやらない限り、認識されない。前者は培養、後者は顕微鏡観察である。天然の微生物群集の大多数は通常の培養条件では培養されないので、両者の情報は長い間かみあわないままであった。90年代に入って分子生物学的な手法が導入され、第三の手段、すなわち遺伝子断片として微生物を認識する方法が確立され、さらにその情報から機能を推定することが可能になりつつある。これによって微生物学は分布、系統、機能とを統一的に理解することができるようになった。さらにこれによって他の生態学の研究領域との接点ができつつある。

例えば、海洋中の遺伝子解析から各種の元素循環、あるいは他生物との相互作用に関わる遺伝子が検出される。あるいはmRNAからその遺伝子の発現を知る。一方で同様の遺伝子を持つ分離株の解析からその機能特性を明らかにする。そうした解析を統合し、微生物機能と生態系への貢献、あるいは他生物との相互作用を推定することができる。

ここでは、そうした流れについて概説すると同時に、新たな塩基配列解析技術の上に立って動きつつある国際的プロジェクトの例としてICoMM（International Census of Marine Microbes）の活動とその到達点および今後について紹介するとともに、今年名古屋で開催されるCOP10（生物多様性条約第10回締約国会議）に関連する動きについて説明する。