Viele Prokaryoten (Bakterien wie Archaeen) in Wasser, Boden oder Wirtsorganismus zeigen häufig spezifische, hoch entwickelte Anpassungen zur Nutzung des umgebenden Milieus als Energie- und Nährstoffquelle sowie als Überlebensraum. Bei prokaryotischen Organismen spielen sich die Anpassungen an die abiotische oder biotische Umgebung fast nur auf der Ebene des Stoffwechsels und der molekularen bzw. makromolekularen Strukturen und Wechselwirkungen ab. Auf dieser Ebene zeigen sich tatsächlich typisch prokaryotische Leistungen: eine Nutzung „ungewöhnlicher“ Energiequellen, grundlegende Syntheseleistungen, enzymatische Katalysen, Anpassungen an extreme Verhältnisse, wie hohe Temperaturen, Kolonisations- und Invasionsmechanismen, und Regulationsvorgänge. Der Band behandelt die Rolle von Mikroorganismen in den globalen Elementkreisläufen, wie z. B. dem Schwefelstoffwechsel, dem Methanstoffwechsel, der Kohlendioxidfixierung oder der Ammoniakoxidation, Symbiosen mit Bakterien-Eukaryoten-Interaktionen auf der Grundlage von Schwefel- oder Stickstoffstoffwechsel, Modelle zum prokaryotischen Ursprung von Organellen in Eukaryoten sowie die Beteiligung von Mikroorganismen an Infektions- und Pathogenitätsvorgängen.