El aumento de la densidad poblacional, el consumo de nutrientes y la formación de productos metabólicos por poblaciones microbianas separadas espacialmente da lugar a la formación de gradientes fisicoquímicos. Mientras que la limitación de la fuente de carbono conduce normalmente a la disminución o cese de la actividad metabólica (síntesis de biomasa), la ausencia de sustrato energético (dador de electrones) fuerza al microorganismo a cambiar a otro tipo de metabolismo, lo que puede incluso variar la composición de las poblaciones microbianas (conservación de la energía).

Se han seleccionado dos hábitats aparentemente muy diferentes, pero ambos altamente estructurados: los tapetes microbianos y el intestino de dos grupos de insectos xilófagos, termes y algunas cucarachas, con el objetivo de ilustrar la diversidad y adaptabilidad de las espiroquetas en estos ambientes. En los tapetes microbianos los gradientes fisicoquímicos son unidimensionales, mientras que en el tubo intestinal de los termes son tridimensionales, con simetría radial.

Se utilizaron cebadores específicos para espiroquetas, se amplificó (PCR) el 16S rDNA y los amplicones se clonaron en Escherichia coli. Las secuencias de los insertos de los clones se compararon con secuencias conocidas disponibles (GenBanc). La detección molecular del 16S rDNA de las espiroquetas en ambos ambientes ha revelado una enorme diversidad. En los tapetes microbianos, cerca del 60% de todos los insertos secuenciados eran de espiroquetas (género Spirochaeta), lo que demuestra la especificidad de los cebadores utilizados. En el análisis de las secuencias de 250 clones se observaron 62 filotipos, que pertenecían tentativamente al género Spirochaeta, pero ninguno de los cuales se agrupaba con las espiroquetas cultivables conocidas. Diez filotipos coincidían en los tapetes microbianos del Delta del Ebro y La Camarga (Francia) y sólo un filotipo era común en los tapetes del Delta del Ebro y de Sippewissett (Woods Hole, MA, EE UU). En termes y una cucaracha xilófaga, Cryptocercus, aproximadamente el 70% de los clones secuenciados se afiliaban con las treponemas. Se han identificado 45 nuevos filotipos agrupados en dos “clusters” de Treponema.

Las espiroquetas constituyen un grupo ubicuo y estable funcionalmente en los hábitats estudiados, capaces de competir y perdurar en el tiempo. Existe una correlación positiva entre biodiversidad y estabilidad del ecosistema, aunque en este caso la biodiversidad no se refiere tanto al individuo o “especie” determinada sino a la función (gremio) que realizan dentro del sistema, es decir que la estabilidad depende de la “redundancia funcional”, la cual asegura la presencia de un reservorio de especies que serían capaces de realizar la “misma” función ecológica. De esta manera, el sistema permanecería estable frente a una perturbación aunque sus miembros (poblaciones) fueran distintos.