Жизнь сводится к пяти «правилам»… или так говорит Модель Мадингли

Ученые из Microsoft Research представили первую глобальную модель экосистем (GEM) — Модель Мадингли, которая симулирует жизнь на всей планете, используя единый набор из пяти фундаментальных биологических процессов: питание, метаболизм, размножение, расселение и смерть. В сочетании с массой тела при рождении и в зрелости этих правил достаточно, чтобы определить роль любого организма в экосистеме (для растений «питание» заменяется на «фотосинтез»). Модель работает, разбивая Землю на участки (~200 км²), задавая их тип (суша/океан) и физические условия, заполняя их виртуальными организмами и наблюдая за их взаимодействием.

Эта модель важна, поскольку позволяет оценить, сколько жизни существует в разных регионах, как на нее влияют изменение климата, потеря среды обитания и деятельность человека, а также выявить ключевые показатели здоровья экосистем. Например, первая версия модели предсказала, что биомасса рыб в океане недооценена, что позже подтвердилось независимым исследованием. Модель также указывает на сильное антропогенное воздействие на наземные экосистемы.

«Правила, которые управляют этой моделью, настолько универсальны, что между разными организмами остается очень мало различий», — отмечают авторы. Модель подчеркивает, что вся жизнь движима одними и теми же базовыми потребностями и процессами, а ее математическое выражение является значительным достижением. Хотя такие глобальные модели упрощают реальность и не могут давать точных прогнозов для конкретных мест или видов, они крайне ценны для понимания общих закономерностей и «большой картины». В будущем такие модели могут быть объединены с климатическими, приближая науку к созданию комплексной «модели всего».