“生物学物种概念”是根据物种能否繁殖有繁殖能力的后代而对其进行分类。如果不能，它们就是不同的物种。人类不能与黑猩猩交配并繁殖后代，所以我们是不同的物种。驴和马可以繁殖后代——骡子，但骡子没有繁殖能力，所以它们也是不同的物种。原核生物（细菌和古细菌）不能通过性活动繁殖，所以通过繁殖生育来定义物种的方法并不适用于它们。

“形态学物种概念”通过形体构造定义物种。这种定义法适用于大象、海豹和水獭，但不适用于原核生物，因为即使它们的形状或大小相似，它们在基因水平上也可能有所不同。

“系统发育物种概念”把物种定义为祖先相同的最小生物群。这种定义法适用于人类，但不适用于原核生物，因为原核生物能从祖先谱系之外获取基因。

第一次尝试对微生物分类是与出于了解它们和我们之间的潜在关系的需要，尤其是要了解它们在人类疾病中扮演的角色。1546年，意大利医生吉罗拉莫·弗拉卡斯托罗（Girolamo Fracastoro）提出了一种新的传染病理论，但他没有意识到微生物是活着的，直到1666年，安东尼·范莱文胡克（Antonie van Leeuwenhoek）发明了显微镜。到了18世纪，意大利科学家拉扎罗·斯帕拉捷（Lazzaro Spallanzani）发现微生物可以在空气中传播，他还证明了细胞理论的基本假设之一——即，所有细胞都是由细胞产生的，微生物则由细胞分裂而来。

19世纪60年代，法国化学家和微生物学家路易斯·巴斯德（Louis Pasteur）证实了细菌理论，认为疾病是由微生物引起的。在此之前，人们认为是愤怒的神灵、超自然祸端或不平衡的体液引发的疾病。

1876年，德国医生罗伯特·科赫（Robert Koch）在鉴别一种能够引起炭疽、肺结核和霍乱的细菌时证明了这种“一种特定的微生物是特定疾病的病原的范例”。1889年，美国流行病学家提奥巴尔德·史密斯（Theobald Smith）发现蜱虫可以传播疾病。随后，其他疾病及其昆虫载体也被发现，例如采采蝇与昏睡病，按蚊与疟疾以及埃及伊蚊与黄热病。

细菌对于它们的环境利基是如此独特以至于很难在实验室中培养。厌氧细菌暴露在氧气之下的时候就会死亡。有一些细菌需要其他细菌才能存活。有时还需要一定数量的细菌才能产生足够的副产品，比如二氧化碳，来维持一个依赖二氧化碳的细菌群落。

大部分细菌我们从来都没有研究过，在某种程度上是因为它们的变异速度实在是太快了。因此，科学家们将DNA的相似性作为分类原核物种的首选方法。直到1977年，科学家将微生物分为两组——有核细胞（真核生物）和无核细胞（原核生物）。美国微生物学家卡尔·乌斯（Carl Woese）发现根据原核生物基因组成的差异有两种类型的原核生物——细菌和古生菌。古生菌是生活在极端环境中的最古老的生命形态。1977年，乌斯引进了一套“三域系统”，主要根据核糖体核糖核酸（rRNA）结构的差异将细胞的生命形式划分为古生菌域、细菌域和真核生物域。

一种有益的变异可以在细菌群落中迅速传播。在一个联系日益紧密的世界中，这种突变可以在越来越多的个体之间共享。种群越大，变异传播的机会就越多，其进化效率也越高。巨大的细菌域及其极多且不断变化的细胞就像是一个巨大的基因库。这就是为什么我们无法简单地培养它们，也无法简单地对其进行分类。 SvcUtOve6AabcfTEAx90cRnf5MJGggk/EwHau0kw1VITDO/i1ht062TnVTaOAsqN