Mikroorganismen sind Organismen, die zu klein sind, um ohne Mikroskop gesehen zu werden. Zu ihnen gehören Bakterien, Archaeen, Pilze, Protozoen und Viren, wobei Viren nicht immer als Lebewesen gelten. Sie sind überall: im Boden, im Wasser, in der Luft und in unserem Körper. Sie sind zahlreicher als die menschlichen Zellen und spielen eine wichtige Rolle bei der Verdauung, dem Immunsystem und der Gesundheit. Die meisten sind harmlos. Einige sind nützlich. Wenige verursachen Krankheiten.

Mikroorganismen haben unseren Planeten geformt. Cyanobakterien produzierten durch Photosynthese den Sauerstoff in der Atmosphäre. Bakterien binden Stickstoff im Boden und stellen ihn so den Pflanzen zur Verfügung. Pilze zersetzen organische Stoffe und recyceln so Nährstoffe. Darmbakterien helfen bei der Verdauung und produzieren Vitamine. Sie bilden die unsichtbare Mehrheit.

In der Biotechnologie sind Mikroorganismen unverzichtbare Helfer. Gentechnisch veränderte Bakterien produzieren Insulin, Antibiotika und Enzyme. Hefen vergären Zucker zu Ethanol und Brot. Pilze produzieren Zitronensäure und Penicillin. Mikroalgen liefern Öle für Biokraftstoffe. Die Vielfalt des mikrobiellen Stoffwechsels ist eine wahre Fundgrube nützlicher chemischer Verbindungen.

Mikroorganismen sind auch eine Quelle neuer Werkzeuge. CRISPR stammt aus Bakterien. Restriktionsenzyme stammen ebenfalls aus Bakterien. Die in der PCR verwendete Taq-Polymerase wurde aus einem thermophilen Bakterium entwickelt. Die mikrobielle Welt ist eine Bibliothek genetischer Innovation, und wir lernen immer noch, sie zu entschlüsseln.