Jak už to bývá u archeí zvykem je i jejich ekologie poměrně složitá. V této kapitole uvedeme pouze několik příkladů ilustrujících konkrétní jevy.
Nesmírně zajímavá jsou metanogenní archea. Najdeme je v nejrůznějších anaerobních podmínkách, kde by se bez nich zastavil koloběh uhlíku. V bezkyslíkatém prostředí zůstává ve finále uhlík v jednoduchých molekulách, které už žádný organizmus kromě metanogenů nedokáže využít. Díky metanogenům se tento uhlík navrací do globálního oběhu.
S metanogeny se můžeme potkat v mořských sedimentech, v bažinách, v trávicích traktech přežvýkavců, a dokonce i v lidských střevech. Ve všech těchto místech jsou významnými producenty metanu. Ten se dostává do atmosféry, kde plní roli skleníkového plynu. Metanogeny jsou v současné době používány k čištění odpadních vod, popřípadě k výrobě bioplynu v zemědělské produkci.
Pakliže se podíváme na způsob života archeí, můžeme mnoho zástupců z tohoto pohledu zařadit mezi extrémofily. Existuje mnoho typů prostředí, o kterých člověk předpokládá, že v nich nemůže nic žít. Život však měl hodně času na to, aby se přizpůsobil i těmto prostředím. Existují extrémní halofilové osidlující solné pánve, kde by vysoká osmolarita jiné organizmy usmrtila. Existují hypertermofilové žijící ve vodě, která má 120°C (za vysokého tlaku 4 000 m pod hladinou moře může být kapalná voda i při této teplotě), přičemž jejich enzymy fungují i při těchto teplotách. Existují také archea žijící v podmínkách, kde je pH 0 a 60°C. Všechny tyto organizmy jsou v poslední době hlouběji studovány, protože se předpokládá využití jejich nesmírně stabilních enzymů v biotechnologických procesech.
Většina archeí byla nalezena teprve v posledních letech. Důvodem je často obtížná kultivovatelnost v laboratoři, takže skoro jediná možnost, jak přijít na přítomnost archeí v prostředí, je environmentální vzorkování. Díky této metodě se přišlo na to, že jsou archea běžně přítomna ve všech typech prostředí a vytvářejí komplikovaná mikrobiální společenstva společně s bakteriemi a protisty.
Syntrofie
Slovo syntrofie označuje symbiotický vztah dvou organizmů, kdy se jeden živí produkty druhého. Právě syntrofie jsou pro archea velmi významným jevem, který často komplikuje kultivace těchto buněk. Například již zmíněné Prometheoarchaeum není kultivováno v čisté kultuře, ale v kultuře obsahující syntrofické bakterie.
Syntrofie také přivedla vědce na stopu jedné z možností eukaryogeneze (vzniku eukaryotické buňky) a to na vodíkovou hypotézu. Řada metanogenů potřebuje pro svůj metabolizmus stálý přísun vodíku. Tento vodík mohou poskytnout jisté bakterie, u kterých je vodík produktem jejich metabolizmu. Dokonce ke svému metabolizmu využívají některé metabolity metanogenů. Tyto dva organizmy se pak dají nalézt ve velmi bezprostředním kontaktu. Metnogen se těsně tulí k bakterii. Z tohoto místa je už skutečně pouze krůček k představě, že metanogen svoji bakterii úplně obklopil a postupně si z ní vytvořil mitochondrii. (Více se o této problematice dočtete v oddílu Protista.)
Parazitizmus
Klasický parazitizmus, jako ekologický vztah mezi dvěma organizmy, není u archeí znám. Nejblíže k pojmu parazit je nesmírně drobný archeon Nanoarchaeum equitans. Ten žije u hydrotermálních průduchů u islandu a neobejde se bez svého "hostitele", jiného archeálního zástupce z rodu Ignicocus.
Shrnutí
Se zástupci domény Araea se v přírodě potkáme všude. Od naprosto běžných míst až po místa naprosto extrémní. Jejich nevýhodou pro další studium je komplikovaná kultivace, takže je velice často známe pouze jako sekvenci DNA kandidátních druhů. Velmi zajímavé jsou syntrofické vztahy, které pravděpodobně vedly k eukaryogenezi a neméně zajímavá je absence parazitizmu. Ačkoli v našich střevech běžně archea žijí, ani jedno nám nezpůsobí onemocnění.