domingo, 11 de septiembre de 2011

La complejidad sale cara


Leyendo El lugar del hombre en el cosmos, de Fred Spier (2010), uno de los conceptos que más utiliza es el de las "condiciones Goldilocks" necesarias para que surjan determinados tipos de fenómeno en el cosmos. Esto se refiere a la historia de Ricitos de Oro, que encontraba la mesa, o el plato, de uno de los tres osos demasiado grande, el de otro, demasiado pequeño, y del oso u osa mediano, justo como hacía falta. Bien, pues en el universo, de igual modo, los fenómenos surgen en condiciones adecuadas, en un gradiente medio de circunstancias adecuadas, o en una "ventana" podríamos decir de conjunción de otros fenómenos, que permite o causa que surja un determinado tipo de combinación de materia y fuerzas antes imposible, y con ello tipos de formas complejas que hasta entonces no se habían dado. Nosotros somos una de esas formas complejas, posibles sólo en una muy específica conjunción de circunstancias (antes inexistentes, y después irrepetibles).

Así por ejemplo, el "sosiego cósmico" relativo en nuestra galaxia, sin colisiones con otras, ha favorecido que se hayan dado las condiciones de estabilidad que permitieron el surgimiento de la vida. O unas circunstancias muy especiales en el seno de las estrellas permitieron surgir los elementos químicos estables y complejos. Etc. Y así, circunstancias nunca dadas antes, llevan por la escala de la complejidad, hasta aquí. Es el otro lado del principio antrópico, la "casualidad" que hace que, mirando hacia atrás, parezca que las circunstancias del universo se han creado especialmente para nosotros.

También es interesante la correlación entre información y complejidad: en todo hay información, pero parte importante del desarrollo de formas complejas susperiores conlleva el surgimiento de sistemas de retroalimentación de la información. Así, las estrellas son formas complejas, a su propio nivel, pero "en las estrellas no se acumula ninguna información que pudiera ayudarlas a adaptarse a las circunstancias. En contraste con lo que es propio de la vida, las estrellas y las galaxias son entidades complejas pero no adaptativas"  (134)— (Esto me hacía pensar en las estrellas conscientes de Star Maker, de Olaf Stapledon, un concepto que si bien fascinante resultaba allí científicamente repulsivo, parte del extraño espiritualismo que se juntaba con el evolucionismo en Stapledon...). En los niveles de alta complejidad, podemos pasar a definir la complejidad como la capacidad de gestión, integración, uso y retroalimentación de la información sobre el propio sistema y su entorno. Primero, la información codificada a nivel molecular y genético para la propia reproducción del organismo. Y, a un nivel más elevado de complejidad, la información sobre el entorno, con la creación de imágenes virtuales de la realidad y de su estructura informacional—para adaptar el comportamiento y planificar la acción futura. La consciencia, y la reflexión consciente sobre las propias circunstancias, y la planificación racional de la propia evolución, serían entonces la cima de la complejidad, y en ella se encuentra el ser humano. Hay, por tanto, una Gran Cadena del Ser de la complejidad y la consciencia que es formulable en términos físicos y matemáticos. Y la generación de imágenes complejas del tiempo y del entorno (mapas temporales y mapas de la realidad) es una parte crucial de esta complejidad.


Otra cosa de las que llaman la atención en el libro de Spier es que establece una relación entre la complejidad y la potencia energética de los sistemas. No sé si de manera muy fiable en cuanto a los datos, o en cuanto a la correlación tan directa (pues sospecho que distintas estructuraciones utilizan o maximizan la energía de manera distinta) aunque la idea es interesante.


"Hasta las formas de vida de mayores dimensiones resultan diminutas si las comparamos con las galaxias, las estrellas o los planetas. Sin embargo, como ya vimos en el capítulo 2, la vida genera unas densidades energéticas mucho mayores que las de los objetos inanimados. Si la densidad energética de nuestro sol no supera actualmente los 2 x 10-4 vatios/kg, las plantas modernas, por ejemplo, rondan los 0,9 vatios/kg, y los animales alcanzan cifras aún mayores, de unos 2 vatios/kg aproximadamente. Está claro que, a diferencia de las estrellas, la vida es capaz de generar unas densidades energéticas considerablemente muy elevadas, manteniendo al mismo tiempo unas circunstancias Goldilocks muy moderadas" (168)

Los humanos, por cierto, están en un punto medio de la tasa metabólica óptima para los animales.familia nuclear

Uno de los corolarios de esta correlación entre energía y complejidad, es que la complejidad sale cara, energéticamente hablando. Los sistemas complejos, entendiendo por ellos los que más información gestionan sobre sí y su entorno, consumen más energía—para empezar, consumen a los sistemas inmediatamente menos complejos para maximizar su aporte energético. Esto podríamos relacionarlo con el hecho de que los humanos se convirtieran en una excepción entre los grandes mamíferos: depredadores sociales y carnívoros. O, también, lo podríamos relacionar con la explosión de productividad y creatividad de los dos últimos siglos, sobre los hombros de las máquinas, quemando carbón primero y petróleo después, hasta hoy. Quemando mucho para levantar una cultura compleja, que a saber si se derrumbará antes de que consigamos desarrollar una fuente alternativa de energía. Porque la complejidad es costosa, cara de mantener. Y no es ecológicamente responsable—a no ser que la necesidad y la consciencia nos lleven a trazar un plan de supervivencia propia.

Una vez más me llama la atención cómo muchos de los conceptos usados por Spier fueron desarrollados por Herbert Spencer hace ciento cincuenta años—sin que al parecer se le reconozca mucho. Así, dice Spier, "La complejidad que muestran tanto las estrellas como los planetas en el transcurso de toda su existencia es bastante baja si la comparamos con la que manifiesta la vida, y además la forma básica que pueden adoptar esos cuerpos celestes resulta notablemente predecible" (152). Spencer define la vida como una forma especialmente densa de empaquetamiento de la energía para su uso, o una integración compleja de la materia. También es central en la teoría de la formación de la tierra y la vida de Spencer algo que describe Spier así (p. 166):


"La mejor forma de describir la evolución que experimentaron a largo plazo las condiciones existentes en la superficie de la Tierra consiste posiblemente en decir que a un comienzo de índole más bien uniforme le siguió un abanico de circunstancias cada vez más diferenciado, lo cual terminaría dando lugar al surgimiento de un gran número de regiones, todas ellas provistas de características particulares" (166).

Spencer suena no muy distinto:


"Omitiendo explicaciones detalladas, y teniendo en cuenta matizaciones que ahora no podemos especificar, está suficientemente claro que las mutaciones geológicas han tendido constantemente a complicar las formas de vida, ya se consideren por separado o colectivamente. Esa multiplicación de efectos que ha sido una causa parcial de la transformación de la corteza terrestre de lo simple a lo complejo, ha llevado simultáneamente a una transformación paralela de la vida en su superficie. (First Principles, 404).

De las regiones diferenciadas a los nichos ecológicos (y a su construcción activa por parte de los seres vivos) sólo hay un paso, o un camino quizá, siguiendo el mismo razonamiento. La construcción de nichos ecológicos es una manera en que los propios seres vivos, en lugar de meramente adaptarse al entorno, adaptan el entorno, retroalimentativamente, a sus propias necesidades, contribuyendo activamente al mantenimiento de las "circunstancias Goldilocks", como diría Spier, necesarias para su supervivencia.
La propia complejidad se cultiva a sí misma—es en parte la hipótesis Gaia sobre la relativa estabilidad de la vida en la Tierra, y eliminación de las formas que no cooperan con esa estabilidad. Muchas formas de vida avanzadas desarrollan regímenes de almacenamiento de energía (nichos ecológicos) para mantener una complejidad constante en circunstancias cambiantes e irregulares.

Pero quedémonos con esta reflexión sobre el entorno necesario para mantener los Ricitos de Oro de nuestra complejidad:


"La gran complejidad conlleva asimismo un riesgo de decadencia superior. Esto significa que muchas de las formas de vida dotadas de una mayor complejidad podrían verse abocadas a una vida muy efímera, lo cual se aplicaría tanto a los individuos como a las especies. Además, la evolución biológica y la historia humana han causado cambios muy acusados en el entorno natural". (185).

Malas perspectivas. Hemos conseguido explotar fuentes de energía concentrada de que han mantenido y potenciado nuestra complejidad: la carne de otros animales, la producción agrícola y ganadera organizada, la maquinaria industrial movida por combustibles fósiles, y la gestión eficaz de la información. Pero "ese tipo de situaciones no suele prolongarse demasiado" (190). Ahora bien, también señala Spier que no es habitual que la complejidad vaya a menos: que una vez surgida no suele haber regresión (211). Aquí percibo yo una contradicción que quizá de momento esté sin resolver, en este lugar del cosmos.





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