Sistemes complexos

L’investigador Ricard Solé ens parla sobre com comportaments “sorgeixen” de les interaccions col·lectives entre els elements que formen els sistemes complexos; des de les neurones que formen records fins a les formigues que construeixen nius.

termites

Estudi dels termiters fent servir eines de xarxes complexes. Imatge cedida per Sergi Valverde (UPF).

Què és la complexitat? Tots tenim una intuïció bàsica sobre el que és simple. Un cristall és simple, un gas dins una ampolla és simple

Però què és allò complex? No hi ha una definició general, però existeix cert consens sobre dues característiques bàsiques comunes a tot sistema complex.

La primera és que ha d’estar format per moltes parts en interacció: proteïnes o gens dins una cèl·lula, neurones dins del cervell, o formigues dins un niu.

La segona, i més important, és que alguns dels patrons que es manifesten a nivell global no poden ser explicats per (o ‘reduits a’) les propietats de les unitats individuals. Per exemple, les memòries no es poden explicar en termes de l’activitat de neurones individuals, ni els complexos nius formiguers es poden entendre mirant només a una formiga. És la intel·ligència col·lectiva, resultat de les interaccions entre moltes formigues, la que crea el niu i fa que la colònia es comporti com un superorganisme. En el llenguatge dels sistemes complexos es diu que la memòria o el comportament de la colònia ‘emergeixen’ de les interaccions individuals.

En la nostra cerca per una imatge integradora de la biologia i una completa comprensió de les malalties, necessitem considerar múltiples escales i obrir la nostra ment a patrons emergents. De les cèl·lules als humans, cada nivell és important, però moure’s de l’un a l’altre sempre implicarà alguna cosa nova que no pot ser captada pel nivell inferior. Aquest és un missatge important a tenir en compte en la nostra experiència diària com a científics, i l’única forma de trobar les respostes correctes a les nostres complexes preguntes.

Leave a Reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *