BRYAN GOODWIN catedrático de Biología Teórica y reconocido experto sobre teoría de la complejidad de sistemas biológicos. Es autor, además, del libro Las manchas del leopardo, Colección Metatemas, Editorial Tusquets, y de Signs of Life, junto con Ricard Solé, uno de los invitados a plató. 200403 Complejidad y caos: vamos a intentar explicarlo de la forma más sencilla posible. Especialistas como tú hablan de complejidad cuando conocemos las características de los elementos constitutivos de algo, y cuando los conocemos muy bien y, sin embargo, estos componentes, dan lugar a algo completamente inesperado, impredecible, y que todavía no podemos explicar. Es así? Así es. Es una buena descripción de la teoría de la complejidad. Algún ejemplo práctico de esto? Recuerda que esto ocurre en física y también en biología. Si nos fijamos en un fenómeno como la superconductividad, antes se creía que se comprendía con el comportamiento de los electrones, se aceptaba como una buena teoría en física; pero luego, de repente, se descubrió este otro fenómeno en el que una corriente eléctrica se mantiene para siempre, nunca desaparece. Cómo es posible? Lo que se pretende hacer es cambiar esta teoría de algún modo fundamental para intentar explicar el fenómeno. La teoría de la complejidad en biología, es, de algún modo, una extensión de esta forma de pensar en física, pero dentro del terreno de la 1
biología. Y los ejemplos que tenemos en biología son muchos, pero los más obvios son los que provienen de los llamados insectos sociales: hormigas, abejas, termitas... En los que podemos observar el comportamiento de cada individuo por separado, pero cuando interactúan con la colonia producen comportamientos que no podemos predecir. Y es muy frecuente. Parece más interesante el grupo, el proyecto, que cada elemento por separado. Así es. Y surge el concepto del superorganismo, que es una entidad que emerge, y como dices es más que la suma de los individuos que lo componen. Es por esto que cuándo hablas de la esencia de la complejidad te refieres a ello como algo que emerge? Sí. Un fenómeno emergente. Hablemos de esto. Qué quieres decir cuando afirmas que la complejidad proviene de un fenómeno emergente? La definición de este aspecto, a mi entender, es que cada individuo tiene asociada una definición diferente de propiedades de complejidad y de emergencia tengo algunos ejemplos en 2
mente, pero todos tienen algo en común. Así que la descripción que yo utilizo para esto es que conocemos perfectamente el comportamiento de todos los componentes individuales del sistema, y sabemos también cómo interactúan entre ellos. Tenemos todos los componentes de este sistema interactivo, pero lo que emerge de él es inesperado. Por eso uso como definición de propiedades emergentes que son inesperadas y no se pueden predecir, pero son consistentes. En otras palabras, si tuviéramos un modelo de ese proceso, veríamos que cada vez se produce el mismo fenómeno, que cada vez que ejecutas una simulación por ordenador obtienes el mismo fenómeno... La misma propiedad de emergencia. Es consistente. Reflexionemos un poco sobre el experimento del montón de arena que mencionas en tu maravilloso libro, Signs of life. Tú afirmas que cuando intentamos hacer un montón de arena, los primeros granos que echamos son independientes entre sí y caen planos, en una superficie plana, y nada ocurre. Hasta que en cierto momento si seguimos echando más arena, ocurre algún tipo de catástrofe: parte del montón creado cae. Te refieres a ello como una catástrofe. Hay algo que emerge? Es este un fenómeno emergente? Lo que es emergencia no es el movimiento de la arena, porque de algún modo podemos predecirlo. Sino que lo que es emergencia es el tamaño de esas avalanchas... Todo ello obedece a una pérdida de poder que no es predecible. Pero, aunque no se pueda predecir, es una propiedad consistente. Si te digo que voy a levantar un montón de arena y te pido que me digas como será la distribución del tamaño de las avalanchas, no podrás decírmelo. Podemos utilizar cualquiera de estos conceptos para abordar de otro modo los problemas de salud en el planeta? 3
Una cosa que la teoría de la complejidad nos ha permitido hacer es formular nuevas preguntas sobre fisiología, sobre el comportamiento de diferentes partes del cuerpo, y en particular, sobre los latidos del corazón. Sobre el electrocardiograma. Se solía creer que el corazón era un órgano muy regular. Y, por supuesto, exacto. Regular en el sentido de que, estamos aquí sentados y nuestros latidos están siendo regulares. Si nos levantáramos y empezáramos a andar tendrían otra frecuencia, pero si nos sentáramos de nuevo, tendrían el mismo ritmo que antes. Eso es lo que se solía llamar homeostasis. Sin embargo, si examinamos a conciencia la dinámica de los latidos del corazón y observamos los intervalos entre latidos, nos daremos cuenta de que varían de una forma impredecible. No es posible predecir el siguiente latido. Hay una media bien definida. Pero si intentas predecir con precisión cuándo va a ser el próximo latido, no podrás. Y la razón es que existe un elemento caótico, desde el punto de vista técnico de la palabra, para la dinámica del corazón. Esto suena paradójico: por qué el corazón debería tener un elemento caótico asociado a él? Y en contraste con los individuos sanos, que son en los que se observa este elemento caótico, las personas que padecen algún problema coronario como arterias congestionadas o arritmias, muestran más orden, más orden dinámico que las personas sanas. En otras palabras, estos han entrado en un patrón de comportamiento predecible, que para definirlo bien lo llamamos un patrón atractivo. Y por qué un patrón predecible debería ser un patrón de enfermedad, y un patrón impredecible un patrón de buena salud? Los médicos dicen que mi corazón tiene fibrilación atrial paroxismal. La fibrilación atrial es una de las arritmias. 4
Entonces, me estás sugiriendo que mi corazón, a pesar de esta fibrilación atrial paroxismal, es más predecible que tu corazón, que es un corazón sano? Ya sabemos lo que esto significa. Bueno, hay que ir con cuidado cuando se habla de esto, porque es solamente cuando estás fibrilado cuando el latido de la nota sinoatrial es más predecible. Esa es la única condición. Tu ventrículo se está contrayendo de forma distinta. En otras palabras, está mostrando una contracción normal, pero con contracciones atípicas ocasionales. Así que tenemos que tener cuidado al definir esta condición de un incremento del orden. Pero, ayuda en la terapia actual? Ayuda a diagnosticar diferentes condiciones. Podríamos decir que la interpretación de este fenómeno del caos en el corazón es que demasiado orden es un signo de peligro. Por ejemplo, en la vida esto es indudablemente obvio, pero en relación con la fisiología se afirma que el corazón vive en un contexto impredecible, por tanto, la mejor estrategia para el corazón es no quedarse estancado en ningún tipo de orden formal. Estar siempre preparado para responder. No acomodarse al desorden. 5
Exactamente. Ser sensible a un comportamiento impredecible, que es lo que es ser un individuo. Esa es probablemente la misma razón por la que las bacterias tienden a mutar más en ambientes turbulentos. Así es. Están rastreando. El corazón también rastrea continuamente en busca de posibilidades inesperadas, para no estancarse nunca. Las bacterias, de un modo distinto, también están buscando posibilidades inesperadas porque no quieren quedarse estancadas en ningún estado particular. Pero algo que me aterroriza es que, aunque acepte el tema de tener un corazón caótico, ahora me dices que preste atención a mi cerebro que también actúa al borde de la inestabilidad y el caos. Qué quieres decir con esto? Por qué dices que el cerebro actúa al borde de la inestabilidad y el caos? Otra vez me haces una pregunta que sólo puedo responder con suposiciones. Creo que no tenemos las respuestas que aclaren este tema. Los experimentos que demuestran este comportamiento del cerebro en términos de atractores extraños y la transición de un atractor extraño a otro, indican que cuando una persona está realizando alguna actividad, el cerebro tiene un cierto grado de orden. Pero del mismo modo que el corazón no debe bloquearse en el orden, el cerebro no debe estancarse en el orden. El cerebro tiene que ser capaz de saltar de un tipo de comportamiento a otro. Por eso tienes esa combinación..., los atractores extraños tienen esta combinación de orden y desorden que es muy natural en los sistemas no lineales, especialmente en sistemas de redes complejas. Y ahora podemos empezar a 6
comprenderlos, y vemos que son estrategias muy buenas frente a un mundo impredecible. Así que tenemos una combinación de orden y desorden que es característica de vivir en el caos. Hablando del cerebro, tu reproduces, creo que está en tu libro que se llama Signs of life y que es fantástico, que el estado actual del sistema depende de la historia, y muestras unas caras de izquierda a derecha, y en la segunda fila también de izquierda a derecha. Una de las caras se convierte, al final, en una mujer. Y entonces, si lo miras al revés, de derecha a izquierda y de abajo a arriba, la mujer aparece en un lugar diferente. Y dices que es así porque el estado del sistema está dictado por el hecho de que el cerebro lo recuerda, lo ha visto antes y por eso lo cambia. Qué quieres decir con esto? Creemos que lo que hay detrás de este fenómeno es que cuando el cerebro está trabajando para reconocer un patrón en una página, lo que realmente esta haciendo es formular una hipótesis de lo que cree que es eso en realidad y tiene la intención de verlo, cualquiera que sea su forma, e interpretarlo de un modo particular. Eso es una intención. No vemos nada a no ser que intentemos algo. Así que tenemos que aprender a intentar. Si vamos probando y si encontramos algo que encaja, nos quedaremos con esa idea hasta vernos forzados a cambiarla. Hay una historicidad, esa es la palabra técnica, existe una dependencia histórica. Es decir, si nos acogemos a cierta interpretación de la figura, la mantendremos hasta que nos veamos forzados a cambiarla y a ver a la mujer. Y si lo miramos por el otro lado, nos formamos una hipótesis distinta al empezar y esa es la que persiste, y la mantenemos tanto tiempo como sea posible, y cuando nos vemos forzados a cambiarla, la cambiamos. Pero en cada caso, la aguantamos todo lo que podemos porque funciona. Es una buena estrategia. EDUARD PUNSET 7
Es correcto deducir de todo esto que nuestro sistema educativo es completamente erróneo, porque desde el punto de vista que señalas, yo creo que lo que importa no es tanto conocer las partes constituyentes en detalle pero sí las relaciones entre estas partes? Probablemente esto nos llevaría a la multidisciplinariedad, interactividad y, quién sabe, a cosas que no veríamos de una forma tan focalizada. Yo creo que el error que cometemos en la educación científica es creer que la ciencia puede darnos la predicción y el control de la naturaleza. De todos los ejemplos que hemos visto, en ninguno podemos predecir qué va a pasar, pero son consistentes con las condiciones iniciales y con el comportamiento del sistema. Por tanto, lo que necesitamos aprender, creo, en nuestro proceso educativo es a relacionar unas cosas con otras. Estas relaciones a las que te refieres son absolutamente fundamentales. Relacionarnos con el mundo natural y con los sistemas complejos de nuestros cuerpos, con las comunidades y con nosotros mismos, de modo que no tratemos de controlarlos, sino que de alguna manera cooperen o participen en este proceso de crear propiedades emergentes. Porque ese es el aspecto creativo del mundo natural, un mundo que se dedica a la actividad creativa constantemente. Así que creo que el objetivo de nuestra educación debe cambiar del control y la manipulación de la naturaleza - especialmente de aquellas naturalezas vivas, complejas -, a la participación con la naturaleza. Es decir, vivir de forma sostenible con el entorno, con las comunidades, redesarrollando estas relaciones que hemos perdido en nuestras culturas. Creo que este es el cambio. No quiero decir que debamos abandonar la ciencia, porque necesitamos la ciencia en su forma tradicional de predicción y control, que funciona para una pequeña parte del mundo. En un mundo mucho más grande en el que lo impredecible ha venido para quedarse. 8
Ha venido para quedarse y deberíamos celebrarlo. Porque nosotros somos seres creativos impredecibles. Así que por qué no disfrutarlo, unirnos a los demás y celebrarlo? Y de alguna manera avanzar juntos por estos caminos creativos. 9