科学家打造“虚拟地球”演绎物种兴衰
时间:2017-12-07

  科学家创造“虚拟地球”演绎出的物种起伏 - 新闻 - 科学网

  技术每日新闻这是一个数学模型,可以帮助我们预测地球的未来。它告诉我们,如果所有的蜜蜂都消失了,环境会发生什么变化;当大熊猫灭绝时,世界会是什么样的;如果它从来没有被人类深入管理,地球又是什么样子。这是由微软科学家开发的Madingley模型,也是第一个模拟所有生物在全球范围内相互作用的计算机模型。

  科学院计算科学实验室的Drew Perveys及其同事建立的数学世界遵循与地球上的生命相同的基本规则。据新科学家4月22日的一份报告,研究小组首先模拟了一个具有大陆,海洋和全球气候的自然地球,然后加入了各种数字生物栖息地。就像我们生活的世界一样,马提尼模型的生命形式也是多种多样的,从植物到草食动物,食肉动物,从冷血动物到温血动物。这些生命形式涵盖了广泛的身体类型,即使像蚜虫一样小也不被忽视。但是,它模拟动物的类型,而不是特定的物种。

  我们有各种动物和植物的小分布。普维斯说。他们能够观察到各种生物的繁荣与萧条,有的完全从一个环境中消失,而是在另一个环境中消失;有些为生活空间而战,有些则转移到新的住宅。最后,正如地球上存在的规律一样,马丁内斯的所有生命都将进入一个平衡状态,其中不同物种的比例也与地球相似。

  研究小组为这个虚拟星球设定了一些基本的规则。例如,我们知道食肉动物倾向于捕食约十分之一体重的猎物,所以马提尼的动物也是这样做的。还有关于大型动物如何保持体温的规则。

  我们所投入的一切都可能带来一些看似正确的结果。珀维斯说,我们在每个地方都收集了一些个体的物种,了解了他们捕食的人,以及他们如何成长和死亡。我们有一个非常丰富的虚拟世界。

  马丁里可以在一套基本的生态规则下运作,这一事实表明,生态系统的基本结构是有预见性和可重复性的。目前,该模型仅预测每个生态位预期的有机体类型。研究小组正在建立额外的参数,包括将人类添加到模型中以模拟物种入侵。

  模型也可能有助于揭示我们对世界的认知错误。研究小组发现,马丁内利在海洋中的鱼类数量是预期数量的10倍以上,他们最初认为这个模型是错误的,但是现实的研究表明,鱼类生物数量的最佳估计存在一个数量级的误差这个错误大概是马丁·李的第一个预言。

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