Archaea

A principios del siglo XX, los prokaryotas se consideraban un único grupo de organismos y se clasificaban según su bioquímica, morfología y metabolismo. Por ejemplo, los microbiólogos intentaban clasificar los microorganismos según la estructura de su pared celular, su forma y las sustancias que consumían.[19] Sin embargo, en 1965 se propuso un nuevo sistema,[20] utilizando las secuencias genéticas de estos organismos para averiguar qué prokaryotas están realmente relacionadas entre sí. Este método, conocido como filogenia molecular, es el principal método utilizado desde entonces.

Las arqueas extremófilas se detectaron inicialmente en ambientes extremos, tales como fuentes hidrotermales. (En la fotografía: vista aérea de la Gran Fuente Prismática, un lago en el Parque nacional de Yellowstone (EE. UU.). La laguna mide aproximadamente 75 × 91 m.

Las arqueas se clasificaron inicialmente en 1977 como un superreino separado de las bacterias, por Carl Woese y George E. Fox en árboles filogenéticos basados en las secuencias de genes de ARN ribosómico (ARNr).[21] Estos dos grupos se denominaron originalmente Eubacteria y Archaebacteria, lo que Woese y Fox denominaron "reinos originales". Woese argumentó que este grupo de prokaryotas es un tipo de vida fundamentalmente distinto. Para enfatizar esta diferencia, usaron el término dominio en 1990 y los rebautizaron Bacteria y Archaea.[17] El nombre científico Archaea proviene del griego antiguo ἀρχαῖα, que significa "los antiguos".[22] El término "arqueobacteria" proviene de la combinación de esta raíz y del término griego baktērion, que significa "pequeño bastón".

Originalmente, solo se clasificaron los metanógenos en este nuevo dominio, luego los considerados extremófilos que solo vivían en hábitats como aguas termales y lagos salados. A finales del siglo XX, los microbiólogos se dieron cuenta de que Archaea son un grupo grande y diverso de organismos ampliamente distribuidos en la naturaleza, y que son comunes en hábitats mucho menos extremos, como suelos y océanos.[23] Esta nueva toma de conciencia de la importancia y la omnipresencia de estos organismos vino del uso de la reacción en cadena de la polimerasa para detectar prokaryotas en muestras de agua o suelo a partir de, únicamente, sus ácidos nucleicos. Esto permite detectar e identificar organismos cuyo cultivo en el laboratorio es complejo.[24][25]

La clasificación de las arqueas, y de los procariotas en general, es un tema en constante fluctuación. Los sistemas actuales de clasificación intentan organizar las arqueas en grupos que comparten rasgos estructurales y antepasados comunes.[26] Estas clasificaciones se basan especialmente en el uso de secuencias de genes de ARN ribosómico para revelar las relaciones entre los organismos (análisis moleculares de ADN).[27] En (2016) figuraban cinco filos en LPSN (List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature, Lista de nombres de prokaryotas con pie en la nomenclatura). Estos eran: Euryarchaeota, Crenarchaeota, Korarchaeota, Nanoarchaeota y Thaumarchaeota. La mayoría de especies de arqueas cultivables y bien investigadas son miembros de dos grupos principales, Euryarchaeota y Crenarchaeota (Thermoproteia). A la peculiar especie Nanoarchaeum equitans, que fue descubierta en 2003, se le ha atribuido su propio filo, Nanoarchaeota.[28] El reciente candidato Korarchaeia contiene un número reducido de inusuales especies termófilas que comparten rasgos de los dos grupos principales, pero que son más cercanas a Thermoproteia (Crenarchaeota).[29][30]

Los análisis genómicos de las muestras tomadas del medio ambiente han revelado un gran número de especies nuevas de arqueas que tienen una relación distante con cualquiera de los grupos conocidos. Por ejemplo, los nanoorganismos arqueobacterianos acidófilos de la mina Richmond (ARMAN), que fueron descubiertos en 2006[31] y están entre los organismos conocidos más pequeños.[32] Así, el número de filos candidatos en 2018 es de catorce.[3][33] Los 19 taxones candidatos conocidos de arqueas se agrupan en cuatro supergrupos, usualmente con rango de filo o superfilo: DPANN, Euryarchaeota, Thermoproteota o TACK y Asgardarchaeota o Asgard.

Los organismos ARMAN (filo Micrarchaeota y orden Parvarchaeales) son un grupo de arqueas descubierto en el año 2006 en los drenajes ácidos de minas. Encontrados por ejemplo en las minas de Río Tinto, Huelva, España.

Las características de los filos son:

• Euryarchaeota: Es el grupo más variado, cuatro clases son metanógenas, tres son termoacidófilas y dos hiperhalófilas. También abundan en ambientes marinos.
• Thermoproteota o TACK:
  • Nitrososphaeria: Son quimiolitoautótrofos nitrificantes de ambientes marinos y terrestres.
  • Korarchaeia: Son escasas y se encuentran en fuentes termales.
  • Thermoproteia, Crenarchaeota o Eocyta: Tienen varias características comunes y generalmente son hipertermófilos, acidófilos, reductores y/u oxidantes del azufre y quimiolitoheterótrofos.
  • Candidatos: Caldarchaeales (propuesto en 2011, de características intermedias entre mesófilos e hipertermófilos),[34] Bathyarchaeia y Gearchaeales.
• Asgardarchaeota o Asgard: Contiene las arqueas más próximas a los eucariotas.
  • Candidatos: Lokiarchaeia, Odinarchaeia, Thorarchaeia y Heimdallarchaeia.
• Grupo DPANN:
  • Nanoarchaeota: Hipertermófilos o acidófilos muy pequeños. Se considera que las nanoarqueas con 300 nm de diámetro, son las procariotas más pequeñas.
  • Candidatos: Diapherotrites, Micrarchaeota (los dos anteriores, que contienen arqueas muy pequeñas, se conocían previamente como ARMAN), Aenigmarchaeota, Nanohaloarchaeota, Altiarchaeota, Huberarchaeota y Undinarchaeota.

Una filogenia algo consensuada en el GTDB database y el Annotree es la siguiente:[35][36]

Otros análisis filogenéticos han sugerido que DPANN como clado puede no ser monofilético y sería causado por la atracción de ramas largas.[37] Análisis filogenéticos sugirieron que DPANN pertenece a Euryarchaeota, estando el filo Nanohaloarchaeota totalmente separado del resto. El clado de DPANN sin Nanohaloarchaeota se ha nombrado "Micrarchaea".[38] Por esta razón una filogenia alternativa para DPANN es la siguiente:[39][40]

La clasificación de las arqueas en especies también es controvertida. En biología, una especie es un grupo de organismos relacionados. Una definición de especie muy extendida entre los animales es un conjunto de organismos que pueden reproducirse entre ellos y que están reproductivamente aislados de otros grupos de organismos (es decir, no pueden reproducirse con otras especies).[41] Sin embargo, los esfuerzos por clasificar los prokaryotas, como las arqueas, en especies se complican debido a que son asexuales y que presentan un alto nivel de transferencia horizontal de genes entre linajes. Este tema es controvertido; por ejemplo, algunos datos sugieren que en arqueas como Ferroplasma, se pueden agrupar células individuales en poblaciones de genoma muy similar y que raramente transfieren genes a grupos más divergentes de células.[42] Algunos argumentan que estos grupos de células son análogos a especies. Por otra parte, estudios de Halorubrum descubrieron un intercambio genético significativo entre estas poblaciones.[43] Estos resultados han llevado a pensar que clasificar estos grupos de organismos como especies tendría poco sentido práctico.[44]

El conocimiento actual sobre la diversidad de las arqueas es fragmentario, y no se puede estimar con ningún tipo de precisión el número total de especies existentes.[27] Incluso se desconoce el número total de filos arqueobacterianos, de los cuales actualmente hay propuestos 16 y solo ocho tienen representantes que se han cultivado y estudiado directamente. Muchos de estos grupos hipotéticos son conocidos únicamente a partir de una sola secuencia de ARNr, lo que indica que la diversidad de estos organismos permanece completamente desconocida.[45] El problema de cómo estudiar y clasificar microbios no cultivados también se da en las bacterias.[46] Recientemente, y aunque el proyecto plantea las dificultades mencionadas anteriormente, el consorcio público GEBA (acrónimo en inglés de Genomic Enciclopedy of Bacteria and Archaea, Enciclopedia genómica de Bacteria y Archaea) está llevando a cabo la tarea de completar y anotar la mayor cantidad de genomas de estos dos dominios con el fin, entre otros, de llevar a cabo una clasificación basada en el genoma.[47]

La relación entre los tres dominios es de gran importancia para comprender el origen de la vida. La mayoría de las vías metabólicas, que implican la mayoría de los genes de un organismo, son comunes entre arqueas y bacterias, y la mayoría de los genes implicados en la expresión del genoma son comunes entre Archaea y Eukarya.[71] En los prokaryotas la estructura de la celda de las arqueas es muy similar a las bacterias grampositivas, principalmente porque ambas tienen una bicapa lipídica[62] y generalmente contiene un grueso sáculo de composición química variada.[72] En los árboles filogenéticos basados en las secuencias de diferentes genes/proteínas de homólogos procarióticos, los homólogos de arqueas están más cerca de los de las bacterias grampositivas.[62] Las arqueas y las bacterias grampositivas también comparten indeles en varias proteínas importantes, como la Hsp70 y la glutamina sintetasa I.[62][63][73]

La relación evolutiva entre las arqueas y los eucariotas es generalmente aceptada, aunque hay detalles que todavía se desconocen. Además de las similitudes en la estructura y las funciones celulares que serán discutidas más adelante, muchos árboles genéticos agrupan los dos linajes. La hipótesis principal es que el antepasado arqueano de las eucariotas divergió muy temprano[74][75] y que las eucariotas son el resultado de la fusión de esta arquea con una proteobacteria. Esto explicaría varias similitudes genéticas, pero resulta difícil explicar la estructura celular.[76] Un paso importante para la comprensión del origen arqueano de la primera célula eucariota fue el descubrimiento del clado TACK o filo Thermoproteota.[77] A continuación se descubrió la clase Lokiarchaeia, un linaje de arqueas que combina todas las características arqueanas compartidas con los eucariotas que previamente se encontraban distribuidas entre diferentes grupos de arqueas.[78] Finalmente se identificó un nuevo supergrupo o filode arqueas relacionadas con Lokiarchaeia que se denominó Asgardarchaeota o Asgard.[33]

Cruzando estos datos se obtiene un árbol filogenético que agrupa a varios grupos de arqueas con Eukarya (hipótesis del eocito) combinado con la simbiogénesis pre-eucariota,[79][33] lo que se puede resumir del siguiente modo:

En las hipótesis anteriores como la de Woese, argumentaron que las bacterias, las arqueas y las eucariotas representaban tres linajes evolutivos distintos que divergieron muchos millones de años atrás de un grupo de ancestral de organismos.[80][81] Otros argumentaron que las arqueas y eucariotas surgieron de un grupo de bacterias.[82] Cavalier-Smith propuso el clado Neomura para representar esta teoría; Neomura significa "paredes nuevas" y hace referencia a la teoría de que las arqueas y los eucariotas hayan derivado de bacterias que (entre otras adaptaciones) sustituirían las paredes de peptidoglicano por otras glucoproteínas. Según Woese, como arqueas y bacterias no estarían relacionadas más estrechamente unas con otras que con los eucariotas, se propuso que el término "prokaryota" no tendría sentido evolutivo auténtico y habría que desecharlo por completo.[61] Sin embargo, muchos biólogos evolutivos creen que en el sistema de tres dominios se exagera la diferencia entre las arqueas y las bacterias, y sostienen que la transición más drástica se produjo entre Prokaryota y Eucariota (sistema de dos imperios), este último de origen más reciente por eucariogénesis y como resultado de la fusión endosimbiótica de por lo menos dos prokaryotas: una arquea y una bacteria.

Estructura de la membrana. Arriba, fosfolípido de arquea: 1, cadenas de isopreno; 2, enlaces éter; 3, resto de L-glicerol; 4, grupo fosfato. En el medio, fosfolípido bacteriano o eucariótico: 5, cadenas de ácidos grasos; 6, enlaces éster; 7, resto de D-glicerol; 8, grupo fosfato. Abajo: 9, bicapa lipídica de bacterias o eucariotas; 10, monocapa lipídica de algunas arqueas.

Las membranas arqueanas se componen de moléculas que difieren mucho de las que se encuentran en otras formas de vida, lo que es una prueba de que las arqueas solo tienen una relación distante con las bacterias y eucariotas.[96] En todos los organismos, las membranas celulares se componen de moléculas conocidas como fosfolípidos. Estas moléculas tienen una parte polar que se disuelve en el agua (la "cabeza" polar), y una parte "grasa" no polar que no se disuelve en el agua (la "cola" apolar). Estas partes diferentes quedan conectadas por glicerol. En el agua, los fosfolípidos se aglomeran, con las cabezas polares hacia el agua y las colas lipídicas no polares lejos de ella. Esto hace que se estructuren en capas. La estructura principal de la membrana celular es una doble capa de estos fosfolípidos, que recibe el nombre de bicapa lipídica.

Los fosfolípidos de las membranas arqueanas son inusuales en cuatro cosas. Primeramente, las bacterias tienen membranas compuestas principalmente de lípidos unidos con glicerol mediante enlaces éster, mientras que en las arqueas los lípidos se unen al glicerol mediante enlaces éter.[97] La diferencia entre estos dos tipos de fosfolípidos es el tipo de enlace que los une al glicerol. Los enlaces éter tienen una resistencia química superior a la de los enlaces éster, lo que podría contribuir a la capacidad de algunas arqueas de sobrevivir a temperaturas extremas o en ambientes muy ácidos o alcalinos.[98] Las bacterias y eucariotas también contienen algunos lípidos con enlaces éter, pero a diferencia de las arqueobacterias, estos lípidos no forman una parte importante de sus membranas.

En segundo lugar, los lípidos arqueanos son únicos porque la estereoquímica del grupo glicerol es la inversa de la que se observa en otros organismos. El grupo glicerol puede existir en dos formas que son la imagen especular la una de la otra, y que se pueden denominar formas "diestra" y "siniestra"; en lenguaje químico se les denomina enantiómeros. Del mismo modo que una mano derecha no entra fácilmente en un guante para la mano izquierda, una molécula de glicerol diestra generalmente no puede ser utilizada o creada por enzimas adaptados por la forma siniestra. Esto sugiere que las arqueas utilizan enzimas completamente diferentes para sintetizar sus fosfolípidos de los que utilizan las bacterias y eucariotas; como estas enzimas se desarrollaron muy al principio de la historia de la vida, esto sugiere a su vez que las arqueas se separaron muy pronto de los otros dos dominios.[96]

En tercer lugar, las colas lipídicas de los fosfolípidos de las arqueanos tienen una composición química diferente a las de otros organismos. Los lípidos arqueanos se basan en una cadena isoprenoide y son largas cadenas con múltiples ramas laterales y, a veces, incluso anillos de ciclopropano o ciclohexano.[99] Esto contrasta con los ácidos grasos que hay en las membranas de otros organismos, que tienen cadenas rectas sin ramificaciones ni anillos. Aunque los isoprenoides desempeñan un papel importante en la bioquímica de muchos organismos, solo las arqueas los utilizan para producir fosfolípidos. Estas cadenas ramificadas podrían ayudar a evitar que las membranas arqueobacterianas tengan fugas a altas temperaturas.[100]

Finalmente, en algunas arqueas la bicapa lipídica es sustituida por una única monocapa. De hecho, las arqueas fusionan las colas de dos moléculas fosfolipídicas independientes en una única molécula con dos cabezas polares, esta fusión podría hacer su membrana más rígida y más apta para resistir ambientes severos.[101] Por ejemplo, todos los lípidos de Ferroplasma son de este tipo, lo que se cree que ayuda a este organismo a sobrevivir en los medios extraordinariamente ácidos en que habita.

La mayoría de las arqueas tienen una pared celular, las excepciones son Thermoplasma y Ferroplasma.[102] En la mayoría de arqueas, la pared se compone de proteínas de superficie, que forman una capa S.[103] Una capa S es una agrupación rígida de moléculas proteínicas que cubren el exterior de la célula como una cota de malla.[104] Esta capa ofrece una protección química y física, y puede servir de barrera, impidiendo que entren en contacto macromoléculas con la membrana celular.[105] A diferencia de las bacterias, la mayoría de arqueas carecen de peptidoglicano en la pared celular.[106] La excepción es el pseudopeptidoglicano, que se encuentra en las archaeas metanógenas, pero este polímero es diferente del peptidoglicano bacteriano, ya que carece de aminoácidos y ácido N-acetilmurámico.[105]

Las arqueas también tienen flagelos, que funcionan de una manera parecida a los flagelos bacterianos —son largas colas que se mueven por motores rotatorios situados en la base de los flagelos—. Estos motores son impulsados por el gradiente de protones de la membrana. Sin embargo, los flagelos arqueobacterianos son notablemente diferentes en su composición y su desarrollo.[92] Cada tipo de flagelo evolucionó de un antepasado diferente, el flagelo bacteriano evolucionó de un sistema de secreción de tipo III, mientras que los flagelos arqueanos parecen haber evolucionado de los pili bacterianos de tipo IV.[107] A diferencia del flagelo bacteriano, que es un tubo vacío y que está formado por subunidades que se mueven por la cavidad central y luego se añaden a la punta del flagelo, los flagelos arqueanos se sintetizan mediante la adición de subunidades en su base.[108]

Las arqueas existen en una gran variedad de hábitats, son una parte importante de los ecosistemas globales,[23] y podrían representar hasta un 20 % del total de biomasa de la Tierra.[138] Gran cantidad de arqueas son extremófilas, y este tipo de hábitat fue visto históricamente como su nicho ecológico.[110] De hecho, algunas arqueas sobreviven a altas temperaturas, como la cepa 121 de Geogemma barossii, a menudo por encima de 100 °C, como las que hay en los géiseres, chimeneas mineralizadas, y pozos de petróleo. Otros viven en hábitats muy fríos, y otros en aguas altamente salinas, ácidas o alcalinas. Sin embargo, otras arqueas son mesófilas, ya que viven en condiciones mucho más suaves y húmedas como las alcantarillas, los océanos y el suelo.[23]

Plancton en el océano (verde claro); las arqueas constituyen la mayor parte de la vida oceánica.

Las arqueas extremófilas son miembros de cuatro grupos fisiológicos principales. Son los halófilos, termófilos, alcalófilos y acidófilos.[139] Estos grupos no son incluyentes ni tienen una relación con el filo al que pertenece una determinada arquea, ni son mutuamente exclusivos, ya que algunas arqueas pertenecen a varios de estos grupos. Sin embargo, son útiles como punto de partida para la clasificación de estos organismos.

Los halófilos, incluyendo el género Halobacterium, viven en ambientes extremadamente salinos, como lagos salados, y empiezan a superar a sus homólogos bacterianos a salinidades superiores al 20-25 %.[110] Los termófilos prosperan a temperaturas por encima de 45 °C, en lugares como aguas termales; las arqueas hipertermófilas son los que prosperan en temperaturas superiores a 80 °C.[140] La cepa 116 de Methanopyrus kandleri crece a 122 °C, que es la temperatura más alta registrada en la que puede vivir un organismo.[141] Otras arqueas existen en condiciones muy ácidas o alcalinas.[139] Por ejemplo, uno de los acidófilos arquobacterianos más extremos es Picrophilus torridus, que crece a un pH 0, lo que equivale a prosperar en ácido sulfúrico con una concentración molar de 1,2.[142]

Esta resistencia a ambientes extremos ha convertido a las arqueas en el centro de especulación sobre las posibles propiedades de la vida extraterrestre.[143] Esta hipótesis eleva las probabilidades de que exista vida microbial en Marte,[144] e incluso se ha llegado a sugerir que microbios viables podrían viajar entre planetas en meteoritos.[145] Recientemente, varios estudios han demostrado que las arqueas no existen únicamente en medios mesófilos y termófilos, sino que también están presentes, a veces en altas cantidades, a temperaturas bajas. Por ejemplo, las arqueas son comunes en ambientes oceánicos fríos como los mares polares.[146] Aún son más significativas las grandes cantidades de arqueobacterias que viven en todo el mundo en la comunidad planctónica (como parte del picoplancton).[147] Aunque estas arqueas pueden estar presentes en cantidades extremadamente grandes (hasta un 40 % de la biomasa microbial), casi ninguna de estas especies ha sido aislada y estudiada en un cultivo puro.[148] Por consiguiente, la comprensión actual del papel de las arqueas en la ecología de los océanos es rudimentaria, por lo que su influencia completa sobre los ciclos biogeoquímicos globales continúa siendo desconocida.[149] Asimismo, un estudio reciente ha demostrado que un grupo de Crenarchaeota marinos son capaces de llevar a cabo la nitrificación, sugiriendo que estos organismos podrían ser importantes en el ciclo del nitrógeno oceánico.[150] También se encuentran grandes cantidades de arqueas en los sedimentos que cubren el fondo marino, y estos organismos forman la mayoría de células vivientes a profundidades de más de un metro dentro de este sedimento.[151][152]

Las arqueas reciclan elementos como carbono, nitrógeno y azufre de los diversos hábitats de cada ecosistema. Estas actividades son vitales para el funcionamiento normal de los ecosistemas, pero las arqueas pueden contribuir a incrementar los cambios causados por el hombre, e incluso pueden producir contaminación.

Las arqueas pueden llevar a cabo muchos de los pasos del ciclo del nitrógeno. Esto incluye tanto reacciones disimilatorias que eliminan nitrógeno de los ecosistemas (como la respiración basada en nitratos y desnitrificación), como procesos asimilatorios que introducen nitrógeno, como la asimilación de nitrato y la fijación de nitrógeno.[153] La impricación de las arqueas en las reacciones de oxidación de amoníaco se descubrió en 2007. Estas reacciones son particularmente importantes en los océanos.[121][154] Las arqueas son también importantes en la oxidación de amoníaco en el suelo. Producen nitritos, que son posteriormente otros microbios oxidadan en nitratos. Las plantas y otros organismos consumen este último.[155]

En el ciclo del azufre, las arqueas que crecen oxidando compuestos de azufre liberan este elemento de las rocas, haciendo que quede disponible para otros organismos. Sin embargo, las arqueas que hacen esto, como Sulfolobus producen ácido sulfúrico como producto residual, y el crecimiento de estos organismos en minas abandonadas puede contribuir a la formación de los líquidos del drenaje minero ácido.[8] y otros daños ambientales.[8]

En el ciclo del carbono, las arqueas metanógenas liberan hidrógeno y son importantes en la descomposición de la materia orgánica realizada por las poblaciones de microorganismos que actúan como descomponedores en los sistemas anaeróbicos, como depósitos de sedimentos, pantanos y en el tratamiento de aguas residuales.[156] Sin embargo, el metano es uno de los gases de efecto invernadero más abundantes en la atmósfera terrestre, y constituye el 18 % del total global.[157] Es 25 veces más potente como gas invernadero que el dióxido de carbono.[158] Los microorganismos metanógenos son la primera fuente de metano atmosférico, y son responsables de la mayoría de las emisiones de metano anuales mundiales.[159] Como consecuencia, estas arqueas contribuyen a las emisiones de gases invernadero globales y al calentamiento global.

Las arqueas metanógenas forman una simbiosis con las termitas.

Las interacciones bien definidas entre arqueas y otros organismos son o bien mutualistas o comensalistas. En 2007, todavía no se conocía ningún ejemplo claro de patógeno o parásito arqueobacteriano.[160][161] Sin embargo, se ha sugerido una relación entre la presencia de algunas especies de metanógenos y las infecciones en la boca,[162] y Nanoarchaeum equitans podría ser parásito, pues solo sobrevive y se reproduce dentro de las células del Crenarchaeota Ignicoccus hospitalis,[163] y parece no ofrecer ningún beneficio a su hospedador.[164]

Un ejemplo bien comprendido de mutualismo es la interacción entre los protozoos y arqueas metanógenas del sistema digestivo de animales que digieren celulosa, como los rumiantes y las termitas.[165] En estos ambientes anaeróbicos, los protozoos descomponen la celulosa del material vegetal para obtener energía. Este proceso libera hidrógeno como producto residual, pero los niveles altos de hidrógeno reducen la energía generada por esta reacción. Cuando los metanógenos convierten el hidrógeno en metano, los protozoos se benefician, ya que podrán obtener más energía de la descomposición de la celulosa.[166]

Estas asociaciones entre metanógenos y protozoos van un paso más allá en diversas especies de protozoos anaeróbicos, como Plagiopyla frontata, en cuyo caso, las arqueas viven en el protozoo y consumen el hidrógeno producido en sus hidrogenosomas.[167][168] Se están descubriendo asociaciones similares con organismos más grandes, con el descubrimiento de que la arquea marina Cenarchaeum symbiosum que vive dentro de la esponja Axinella mexicana.[169]

Las arqueas también pueden ser comensales, beneficiándose de una asociación sin ayudar o dañar al otro organismo. Por ejemplo, el metanógeno Methanobrevibacter smithii es de largo la arquea más común de la flora humana, representando aproximadamente un 10 % de todos los prokaryotas del intestino humano.[170] Como en el caso de las termitas, es posible que estos metanógenos sean en realidad mutualistas en los humanos, interactuando con otros microbios del intestino para facilitar la digestión de los alimentos.[171] También hay comunidades arqueobacterianas asociadas con una variedad de otros organismos, como en la superficie de corales,[172] y en la parte del suelo que rodea las raíces de las plantas (la rizosfera).[173][174]