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La microbiologia studia la vita microscopica, comprendendo batteri, archaea, protisti, funghi e persino entità non cellulari come virus e prioni. Numerosi microbi si aggregano in colonie. In molti casi, una singola cellula progenitrice dà origine all'intera colonia; in altri, le cellule non correlate si uniscono durante fasi specifiche del ciclo di vita.
Sebbene le colonie siano costituite da singoli microbi, sono spesso visibili ad occhio nudo. La coltura cellulare, la coltivazione deliberata di colonie batteriche o fungine, è una pietra angolare della ricerca microbiologica e della diagnostica clinica. I ricercatori diffondono un campione microbico su una piastra di agar nutriente, incubano per un periodo definito e quindi valutano la morfologia della colonia (colore, forma, bordo e struttura) per iniziare l'identificazione delle specie.
L'Escherichia coli, una specie batterica ubiquitaria, forma frequentemente colonie nei laboratori di microbiologia. Sebbene la maggior parte dei ceppi risieda senza danni nel tratto gastrointestinale dei vertebrati, le varianti patogene possono causare malattie gravi. Le colonie di E. coli sono fondamentali in studi che vanno dalla sensibilità agli antibiotici alla biologia dei fagi, dove i batteri fungono da ospiti per i batteriofagi.
Il Carchesium, un genere di protozoi ciliati che popolano le acque dolci e marine, si riunisce in imponenti colonie a forma di albero fino a un ottavo di pollice di diametro. Centinaia di singole cellule sincronizzano i loro movimenti, creando un quasi-organismo. Queste colonie si attaccano principalmente alla vegetazione in decomposizione, predando i batteri, ma possono anche colonizzare l'esterno di organismi marini vivi.
Le clorofite, alghe verdi unicellulari d'acqua dolce, possono aggregarsi in strati densi che appaiono come melma vivente verde o rossa sulle superfici sommerse. Il genere Hydrodictyon, spesso definito "rete idrica", produce colonie in cui più cellule figlie si sviluppano all'interno di un'enorme cellula madre, che a sua volta può dare origine a nuove colonie.
Le muffe melmose, che comprendono tre distinti phyla di protisti, iniziano la vita come cellule ameboidi a vita libera. Sotto stimoli ambientali, queste cellule si aggregano in un'unica massa nutritiva, ciascun segmento deriva da un'ex ameba. Sebbene tradizionalmente considerati microbi coloniali, la ricerca mostra che i loro stadi di aggregazione assomigliano al vero sviluppo multicellulare piuttosto che alle tipiche colonie microbiche.
