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Aunque no se aprecia a simple vista, el mundo microbiano presenta actividades similares a las del mundo de los seres superiores. En la lucha por la existencia, existen tanto depredadores como presas. Esto explica que muchas poblaciones microbianas naturales estén limitadas y no alcancen un tamaño mayor aunque haya exceso de nutrientes. Por ejemplo, en cada ml de agua marina hay cerca de un millón de bacterias, pero esta cantidad sería mucho mayor en ausencia de depredadores microbianos. En los océanos, las bacterias son el centro de una red alimenticia de cazadores, que incluye virus bacterianos (bacteriófagos o fagos), así como varios tipos de protozoos e incluso otras bacterias especializadas. El agua de mar contiene millones de bacteriófagos muy diversos y casi la mitad del control de las poblaciones bacterianas se debe a infecciones por esos bacteriófagos líticos. Otra gran parte desaparece debido a la ingestión por protozoos. Pero hay también bacterias que, en lugar de ser presas, actúan directamente como depredadoras de otras bacterias. Ese es el caso de los bdellovibrios, que son pequeñas bacterias que parasitan a otras mayores como si fueran sanguijuelas. Tras penetrar en la diana, liberan enzimas hidrolíticos e incorporan los productos de degradación de la célula invadida. Después se dividen dentro de la bacteria hospedadora y, finalmente, liberan la progenie en busca de nuevas células.
El repertorio depredador entre microbios es amplio. Las mixobacterias no cazan de manera solitaria sino más bien al estilo de las manadas de lobos. Se desplazan en grupo sobre superficies formando enjambres y se alimentan de otras bacterias provocando su lisis. Un modo análogo de depredación es la secreción de antibióticos por parte de actinomicetos o de bacteriocinas por otros grupos bacterianos. Por su parte, la bacteria marina Saprospira presenta una estrategia singular: su exterior es pegajoso y actúa como un papel matamoscas, atrapando a las bacterias de las que se alimenta mediante adhesión superficial a su propia célula.
Otro mecanismo depredador indirecto y más sutil consiste en establecer ventajas competitivas en el medio ambiente. Un ejemplo es la lucha por la disponibilidad de hierro, que es escaso en forma soluble y necesario para la síntesis de citocromos y enzimas oxidativos. Algunas bacterias producen sideróforos quelantes de hierro, que luego absorben, reduciendo aún más la concentración de hierro disponible y anulando el crecimiento de otros competidores. Estos fenómenos de depredación explican las complejas relaciones ecológicas que se establecen en el mundo microbiano.