Sistemas complejos: Interconexión e interdependencia
Redes, interconexión e interdependencia en los sistemas complejos
Otra característica típica de los sistemas complejos es la interconexión e interdependencia. Es decir, los elementos que componen el sistema están conectados unos con otros y el comportamiento de unos afectan a los otros.
De hecho, posiblemente esta sea una de las razones principales de que en este tipo de sistemas emerjan nuevas propiedades que no existen, es sus componentes individuales.
Esto se debe a que la interacción entre dos o más elementos a menudo da lugar a propiedades o comportamientos nuevos.
Algunos ejemplos prácticos
Las neuronas se conectan formando redes neuronales, que se conectan unas con otras formando regiones funcionales en el cerebro, que se conecta con otros órganos mediante nervios. Cada órgano a su vez manda información sensorial al cerebro.
Aquí vemos un ejemplo de órganos y tejidos con funciones muy diferentes, que están estrechamente conectados, y que se comunican constantemente, influyendo unos en los otros.
Lo mismo ocurre entre los distintos sistemas del cuerpo. El sistema nervioso se conecta con el sistema endocrino (hormonal) de forma que, por ejemplo, si detectamos un peligro se desencadene un conjunto de cambios fisiológicos (sudoración, aumento del ritmo cardíaco, etc.) que nos ayuden a enfrentarnos a dicho peligro.
Del mismo modo, el aumento o disminución de alguna hormona en el cuerpo va a generar cambios en el sistema nervioso. Por ejemplo, un aumento de la adrenalina y el cortisol hará que nuestra atención se focalice (llegando a tener la «visión de túnel»), o una elevación de la melatonina, nos hará relajarnos y tener sueño.
Otros ejemplos de interconexión e interdependencia podrían ser las redes de transporte. Calles, carreteras y autovías que se conectan entre sí. Corta o cambia la dirección de una calle y afectará a toda la red. Un accidente en una autovía generará un atasco y provocará cambios en el tráfico que puede afectar a otras carreteras o calles.
En un ecosistema, existe una dependencia muy grande entre unos seres vivos y otros. Un aumento o disminución en la población de una especie puede afectar a todo el ecosistema. Una plaga puede hacer disminuir el alimento de un animal, que es el alimento de otro y esto tener un efecto en cadena. Esa estrecha relación entre lo que ocurre a un individuo o grupo de individuos en un sistema y cómo afecta a otros, es esa interdependencia de la que hablamos.
A veces esas conexiones son físicas (como en el caso de las carreteras o el cuerpo humano), pero también pueden ser comerciales, sociales, diplomáticas, etc.
Redes
Los sistemas que tienen este tipo de interconexiones se pueden ver como redes que conectan elementos (llamados nodos) y existe un área entera del conocimiento dedicada a entender cómo funcionan las redes: la ciencia de redes.
Existen muchos tipos de redes en función de cómo sean las relaciones entre sus nodos:
Fuertes - débiles
Temporales - permanentes
Directas - indirectas
Simétricas - asimétricas
Globales - locales
Positivas - negativas
Ponderadas - no ponderadas
Esa ciencia de las redes nos puede ayudar a entender cada una mejor y el impacto que puede tener cualquier cambio en la misma.
Redes, cólera y John Snow
De hecho, las redes se usan mucho en epidemiología para detectar patrones de contagio de enfermedades infecciosas, por ejemplo. Como en el caso de John Snow (el precursor de la epidemiología moderna, no el de Juego de Tronos), en el que descubrió la conexión entre personas contagiadas por cólera en 1854 en Londres.
Dependiendo de cómo se transmita una enfermedad, nos interesará un tipo de conexiones u otras. En este caso, Snow descubrió que la interconexión entre las personas afectadas era la distribución del agua potable. Todas pertenecían a un barrio que compartía una misma fuente de agua potable, que estaba contaminada.
Crear un mapa y buscar las interconexiones fue clave para acabar con ese brote, descubrir el origen y prevenir otros futuros.
De las interconexiones e interacciones surge la complejidad
A pesar de que la ciencia de las redes es fascinante y nos proporciona una gran ayuda, en el contexto de los sistemas complejos, uno de los aspectos más relevantes es cómo la estructura de conexiones entre los elementos y sus interacciones mutuas determinan la función global del sistema. Esta función resultante es algo que no podría llevar a cabo ninguno de los elementos individuales por sí mismos.
Un misterio complejo
A mí, el caso del cólera me recuerda un poco a las películas o series de asesinatos, donde se trata de crear «mapas» para visualizar las conexiones entre las víctimas, o los sospechosos.
Imagina que el asesinato ocurre en una clase el primer día de curso y que nadie se conocía previamente. Establecer las relaciones y posibles motivos sería algo sencillo, no hay muchas conexiones entre ellos.
Ahora imagina que el asesinato ocurre en un negocio familiar que también tiene empleados que no son de la familia. Habrá relaciones de todo tipo. Gente que se quiere, que se odia, celos, alianzas, traiciones, expectativas de heredar, personas que saben que nunca heredarán, etc.
El mapa de relaciones, conexiones y posibles motivos será muchísimo más complejo e interesante.
Posiblemente, si la clase del primer ejemplo sigue junta durante varios años, también empezará a experimentar este aumento de la complejidad. Surgirán amistades, enemistades, envidias, habrá malos entendidos, reconciliaciones y todo tipo de interacciones humanas que irán creando relaciones cada vez más complejas.
El camino a la emergencia
Este tipo de funciones o comportamientos que emergen de las interacciones entre los elementos que componen el sistema es de lo que hablaré en el próximo artículo:
