Моделируем простые и сложные экосистемы в игре Eco Builder вместе с научными волонтёрами.

Меня зовут Владислав Цой, и я работаю в проекте «Люди науки». Мы развиваем в России гражданскую науку, или научное волонтёрство, и рассказываем, как любой человек, даже не обладающий специальными навыками, может помочь в реальных научных исследованиях. Не так давно коллеги узнали, что моё любимое хобби — видеоигры. «То есть ты игроман? — спросило суровое начальство. — В таком случае расскажи, во что ты играл не только для удовольствия, но и чтобы помочь учёным?»

Владислав Цой. Фото предоставлено автором.

Ответить мне было нечего. За спиной тысячи виртуальных побед, завоёванных замков и спасённых миров. Только вот никакой пользы человечеству это не приносило.

Обратим игроманию на пользу науке
Хотя могло бы. Например, решение головоломок в игре Foldit помогает биологам изучать структуру белков. А разглядывание фотографий в Galaxy Zoo может привести к астрономическим открытиям. Так, «Объект Ханни» назван в честь школьной учительницы, нашедшей его на снимках.

«Объект Ханни» (выделен зелёным ложным цветом) находится вблизи спиральной галактикой IC 2497. Фото: NASA, ESA, W. Keel (University of Alabama) and the Galaxy Zoo Team.

Решаю, что настала пора исправляться. Про Foldit и Galaxy Zoo написано уже немало — поэтому я ищу менее известный научный игровой проект. И желательно такой, чтобы приложение загружалось на смартфон: пару дней я собираюсь провести за городом и не хочу брать на природу компьютер. Под эти критерии идеально подошло детище исследователей из Имперского колледжа Лондона — головоломка об экосистемах Eco Builder. Скажу сразу: игра моментально попала в список моих любимых способов скоротать время.

Илл.: ecobuildergame.org

При создании EcoBuilder авторы вдохновлялись историей Йеллоустонского национального парка. К 1926 году люди перебили там практически всех волков ради защиты оленей вапити. Исчезновение хищников негативно повлияло на местную экосистему: популяция крупных копытных животных резко увеличилась. Лоси и олени стали вовсю объедать побеги деревьев, топтать кустарники и траву. В результате они лишили источника питания другие виды — к примеру, бобрам не хватало ивовой коры, а медведям гризли — ягод. Положение спасла реинтродукция волков — в 1995 году хищников привезли в Йеллоустоун из Канады. Их появление запустило цепную реакцию: крупные копытные уже не так активно съедали побеги растений — деревьев стало больше — увеличилось число бобров — в реках и озёрах появились плотины, благодаря которым поднялся уровень воды — возросло количество рыбы и так далее.

Бобровая запруда в долине Ламар. Всего в Йеллоустонском национальном парке насчитывается более сотни колоний бобров. Фото: NPS/Neal Herbert.

Узнав об этом опыте, доктор Дэн Гудман (Dan Goodman) загорелся идеей смоделировать игровой виртуальный мир, в котором можно было бы самостоятельно создавать экосистемы и следить за ними. Вместе с доктором Самратом Паваром (Samraat Pawar) и аспирантами Джонатаном Чжэном (Jonathan Zheng) и Хи-Чэнь Хо (Hsi-Cheng Ho) они разработали игру EcoBuilder.

Получилась своего рода игра The Sims, но для экосистем. Только моделирование в этой игре основано на том же математическим аппарате, которым пользуются настоящие экологи. «Уравнения, управляющие тем, как работают экосистемы, очень сложны — даже учёные не до конца понимают их. Например, работая с 10 видами, вы уже получаете миллиарды комбинаций для создания пищевых цепочек, — говорит один из авторов EcoBuilder Джонатан Чжэн. — Я разработал игру и сам не до конца понимаю, что происходит в экосистемах, где взаимодействуют всего 10 существ. Но игроки придумали конфигурации, которые могут поддерживать 40 или 50 видов. Это по-настоящему удивительно. Если “экобилдеры” придумают успешный способ структурирования пищевых цепочек, с его помощью исследователи смогут лучше понять эти уравнения».

Игроки, которые особенно успешно распределяют ресурсы и выстраивают пищевые цепочки, иначе говоря, создают здоровые и устойчивые экосистемы, могут стать соавторами научных работ. Получается, их игровые стратегии способны принести пользу науке и повлиять на решения для охраны природы, ведь благодаря им учёные больше узнают об экосистемах в реальном мире.

Игровой процесс
Итак, в игре мы будем строить модели экосистем из виртуальных растений и животных.

Скачиваю и устанавливаю Eco Builder — интерфейс только на английском. Графика мультяшная, немного в духе аниме. На фоне звучит какая-то простая мелодия. Ничего выдающегося, но всё довольно аккуратно.

Порог вхождения в игру минимальный. Первые полчаса авторы проекта будут детально объяснять механики постройки экосистем. Что умеют делать растения и животные, как они борются за ресурсы и почему нужно следить за их весом. Через минуту после запуска Eco Builder я запустил свою первую экосистему: скормил покемонообразному зверьку какой-то глазастый куст.

Илл.: ecobuildergame.org

На следующих уровнях взаимодействие между живыми существами становится сложнее. Теперь мы следим ещё и за весом животных и растений. Игра объясняет, что крупные существа едят больше, чем маленькие. Чтобы их прокормить, игроку придётся либо увеличить количество источников пропитания, либо заставить зверьков сбросить вес. Я не рискнул сажать милого фиолетового медведя на диету и просто вырастил побольше сочной травы.

Илл.: ecobuildergame.org

Цифра возле персонажа показывает его вес, а индикатор под ней — это здоровье. Если у растения или животного будет слишком много естественных врагов, полоска из зелёной станет красной, и существо погибнет. Звери также умрут, если их недокармливать — а вот растениям такая участь почему-то вообще не грозит. Видимо, игровая условность.

К шестому уровню я подумал, что разобрался со всеми тонкостями. Но внезапно Eco Builder стала рассказывать мне о биоконтроле — искусственном внедрении в экосистему новых видов для восстановления баланса. Яркий пример — уже упомянутая реинтродукция волков, которая спасла Йеллоустоунский национальный парк.

Подобным биоконтролем пришлось заниматься и мне. Надо было следить, чтобы прожорливый зверь не съел всё и всех внутри экосистемы. Вот здесь видно, как рогатый покемон охотится на недомедведя, пока тот лакомится травой и деревцем.

Илл.: ecobuildergame.org

Учитывать придётся и другие детали — вроде явной конкуренции видов, конкурентного исключения, ботанической или зоологической интерференции. Не пугайтесь терминов! Eco Builder их детально разжёвывает и приводит наглядные примеры.

После обучения открывается режим «Исследуй мир» — он предоставляет игроку гораздо больше свободы. В нём нужно будет создавать максимально сложные экосистемы, чтобы заработать как можно больше очков. Именно эти модели уже всерьёз изучают исследователи из Имперского колледжа Лондона.

Илл.: ecobuildergame.org

К третьему часу игры я подумал, что Eco Builder могла бы здорово дополнить школьный курс по экологии. Было бы гораздо интереснее сдавать учителю не однообразные тесты, а симпатичные графики, где сразу видна связь между растениями, травоядными, всеядными и хищниками.

Илл.:ecobuildergame.org

Итоги
Eco Builder вряд ли покорит топы AppStore и Google Play. В неё нельзя играть с друзьями, тут нет даже самого простого сюжета, а вся соревновательность представлена скучной таблицей с лучшими результатами. Но создатели и не ставили себе цели покорить мир.

Зато идея превратить работу экологов в мобильную игру — 10 из 10! Получилась неплохая головоломка с элементами популярной науки. В какой-то момент я даже забыл, что Eco Builder создана не обычными разработчиками, а учёными. Очень надеюсь, что проект действительно принесёт исследователям пользу, а игрокам — знания об экосистемах.

Фото: nkj.ru

Ссылку на EcoBuilder оставлю тут: https://www.ecobuildergame.org/