La perspectiva del colectivo y el concepto ontológico de

Los primeros intentos de explicar el concepto de emergencia partían de la noción de una jerarquía de niveles de emergencia (para una revisión histórica del con- cepto de emergencia, ver Bedau y Humphreys, 2008; Corning, 2002; y, más breve- mente, en Ryan, 2007). Sin embargo, el uso de una jerarquía de emergencias para dar cuenta de las propiedades emergentes es peligrosamente circular, dado que los niveles se denen por la existencia de propiedades emergentes que los caracterizan (Ryan, 2007). Para eludir esta circularidad, el concepto de nivel de organización no puede emplearse para denir emergencia. Siguiendo a Ryan, una aproximación alternativa para caracterizar el concepto de emergencia puede realizarse mediante las nociones epistémicas de ámbito (scope) y resolución (resolution) de una de- scripción. Con estos conceptos podemos desarrollar una epistemología sensible al anidamiento funcional constitutivo de los sistemas regulatorios distribuidos, que nos permita acceder cientícamente al concepto ontológico de escala (sustituto del concepto de nivel de organización en las aproximaciones clásicas).

Esta epistemología parte de la denominada perspectiva del colectivo (ensem- ble perspective) de la física estadística. En esta aproximación, un sistema consiste en un gran número de componentes, cada uno de los cuales tiene un conjunto de estados accesibles. Cada combinación de los estados de los componentes del sistema forma un microestado, por lo que el número de microestados accesible a un sistema crece astronómicamente con el número de los componentes del sis- tema y el número de estados en los que puede estar cada componente. Desde la perspectiva del colectivo, un macroestado del sistema se corresponde con un conjunto de conguraciones de microestados para los que una cierta propiedad colectiva (emergente) tiene el mismo valor. Por ejemplo, la temperatura de un gas en un sistema cerrado es el valor de una propiedad macroscópica colectiva. Cada temperatura del gas se corresponde con un conjunto de conguraciones de microestados, es decir, todas las conguraciones distintas de las moléculas de gas (todos los conjuntos de posiciones y velocidades moleculares) que mantienen invariante la temperatura global del sistema.

En la propuesta de Ryan (2007), el ámbito o alcance de una descripción está denido por una frontera espacial en el sentido más amplio de la palabra, incluyen- do tanto espacios conceptuales como espacios físicos. El ámbito o alcance de la descripción de un sistema es el conjunto de componentes dentro de la frontera

entre el sistema y su entorno, por lo que equivale a la operación epistemológica de demarcación en la teoría general de los sistemas (von Bertalany, 1968). Si un observador pasa de describir el sistema a describir uno de sus componentes, el ámbito de la descripción se habrá reducido. También hay una dimensión tem- poral del ámbito, que dene el intervalo de tiempo durante el que la descripción del sistema es efectiva. La resolución de una descripción se dene como la dis- tinción espacial o temporal más na entre dos microestados alternativos. Para dos descripciones con distinta resolución pero mismo ámbito, la resolución más na (alta) puede distinguir un mayor número de posibilidades y por lo tanto ca- da estado contiene más información. El escalado de un proceso hace referencia a su transformación por multiplicación o amplicación. La escala de un proceso es independiente de su descripción, es una cualidad del proceso. A medida que un proceso aumenta de escala, puede ser detectado a resoluciones más gruesas. En este sentido decimos que la escala es un concepto ontológico y que la resolución y el ámbito son conceptos epistemológicos. En adelante, utilizaré el término escala con este sentido ontológico espacio-temporal cuando me reera a procesos, y con un sentido epistemológico cuando me reera a escalas de análisis. Volvamos por un momento a los conceptos de emergencia de Simon y Ashby para comprenderlos desde el marco epistemológico que acabo de introducir.

Para Simon, el concepto de emergencia es simplemente una ayuda heurísti- ca, con valor epistemológico pero sin implicaciones ontológicas. Las propiedades emergentes son útiles para el cientíco porque representan parsimoniosamente complejos sistemas mecánicos, pero no se reeren a nada que realmente emerja. Este tipo de emergencia débil caracteriza a los sistemas reducibles (Bedau, 1997; Bar-Yam, 2004), formados por componentes que interactúan aditivamente en un medio pasivo y que, por tanto, cumplen el principio de cuasi-descomposicionalidad de Simon. La emergencia débil de un sistema reducible puede expresarse formal- mente como restricciones locales sobre las dinámicas intrínsecas de cada compo- nente, y lo único que diferencia la descripción del sistema de la descripción de sus componentes es un cambio de resolución.

Por el contrario, en el concepto sistémico de emergencia, los estados de los componentes no se consideran individualmente, sino colectivamente, formando patrones globales. Así, las restricciones se ejercen sobre una colectividad de com- ponentes, es decir, las restricciones son globales y no pueden reducirse a una combinación lineal de restricciones locales. Bar-Yam (2004) denomina a este tipo

de emergencia como fuerte, porque la colectividad emergente no es un mero re- curso metodológico, sino una entidad con eciencia operacional en la dinámica de los procesos del sistema. En una emergencia fuerte se constituye en el sistema una nueva escala colectiva, más amplia que la escala estructural de los componentes. La escala de la colectividad expresa su consistencia ontológica en su capacidad de restringir globalmente los estados estructurales accesibles. Para un observador externo, esta coherencia global no se expresa directamente en los estados del sis- tema, sino en las restricciones sobre las transiciones de estados. En otras palabras, un observador externo no puede distinguir las restricciones globales de una emer- gencia fuerte con información estática de los estados. Es en las probabilidades de transición entre estados donde puede observarse la escala en la que una emergen- cia tiene eciencia operacional (Bar-Yam, 2004). Así, en una emergencia débil, la escala del proceso es la de los componentes porque las restricciones son locales y podemos caracterizarlo exhaustivamente a través de probabilidades transicionales denidas sobre estados en la resolución de los componentes. Por el contrario, en las emergencias fuertes, las restricciones globales hacen que la resolución necesaria a la que debemos observar las transiciones de estados sea colectiva.

Las discusiones sobre el concepto fuerte de emergencia han sido tradicional- mente demasiado apasionadas y polarizadas (Bedau y Humphreys, 2008). Para ilustrar el concepto de emergencia fuerte desde una perspectiva que pacique las discusiones, Bar-Yam (2004) elige un ejemplo de emergencia en sistemas formales: el bit de paridad. El bit de paridad es un método de detección de errores común- mente empleado en computación. Para un cierto conjunto de bits (componentes con dos estados posibles), la regla que establece el valor del bit de paridad le asigna 1 si la suma de los valores del conjunto es par, y 0 si la suma es impar. Así, un cambio en cualquiera de los bits del colectivo cambiaría la paridad del sistema. Por tanto, en un sistema formado por un colectivo de bits en el que la conservación de la paridad actúa como restricción colectiva a las transiciones de estados accesibles a los componentes del sistema, la observación de las transi- ciones de estados en la resolución de un bit individual no permite al observador establecer cuál es la restricción que está operando sobre la evolución del sistema. Para poder observar la restricción es necesario describir las transiciones con una resolución colectiva, en este caso, la de todo el conjunto de bits. Cualquier otra resolución inferior mostraría equiprobabilidad en las transiciones entre los estados estructurales accesibles.

Bar-Yam (2004) distingue como el tercer y más fuerte tipo de emergencia, la emergencia ambiental, en la que la reducción del sistema a procesos estructurales restringidos localmente es todavía más complicada por el establecimiento de una relación dialéctica entre la colectividad y su ambiente. Este tipo de emergencia se caracteriza porque los comportamientos del sistema no pueden explicarse ni por sus propiedades elementales ni por sus propiedades colectivas. Por ejemplo, si nuestro sistema es una llave, la propiedad de que pueda abrir una puerta no está exclusivamente denida en la llave, es una propiedad relacional o disposi- cional que requiere incluir aspectos especícos del entorno con el que interactúa el sistema para su denición. Sin embargo, la propiedad de la llave para abrir una puerta puede denirse si tenemos en cuenta las propiedades disposicionales de la llave en relación a la puerta y de la puerta en relación a la llave sin hacer referencia a todo el conjunto posible de llaves y puertas. Un ejemplo más biológico de emergencia ambiental lo constituyen las funciones vitales que ha de realizar todo organismo (nutrición, relación y reproducción), que son inseparables de los aspectos especícos del entorno sobre los que se asienta su realización.

Del mismo modo que en una emergencia fuerte una resolución más pequeña que la colectiva no puede captar las restricciones globales, en una emergencia ambiental el ámbito de la descripción debe ampliarse para incluir los aspectos especícos del ambiente que soportan la función del sistema. En este sentido, el estudio de las adaptaciones comportamentales de un organismo requiere una descripción en un ámbito que permita observar cómo organismo y ambiente es- tablecen la dialéctica que les dene mutuamente (Bar-Yam, 2004; Kugler y Tur- vey, 1987; Levins y Lewontin, 1985; Shaw, Kadar y Kinsella-Shaw, 1994; Shaw, Kugler y Kinsella-Shaw, 1990; Turvey, 2009). La resolución de la descripción ha de ser tal que trate como elementales las propiedades relacionales que acoplan el organismo, como un todo, con su entorno. Como veremos más adelante, éste es el tipo de descripción propuesta por la psicología ecológica a través de su escala ecológica de análisis.

En una emergencia ambiental, la constitución de un sistema conlleva, nece- sariamente, la constitución complementaria del entorno sobre el que se asienta la existencia diferenciada del sistema. Ésta es una armación ontológica y no epistemológica sobre la relación entre los sistemas y sus entornos, pues lo que caracteriza a una emergencia ambiental es la aparición de nuevas escalas de in- teracción con su entorno. Por tanto, la constitución asimétrica de un sistema

ambientalmente emergente torna la realidad que lo incluye en su entorno especí- co y recíproco, capaz de soportar el conjunto de interacciones que dan lugar a los estados y evoluciones del sistema. Así, una emergencia ambiental implica una nueva signicación del entorno, en el sentido de que el sistema accede a nuevas escalas del ambiente con formas inéditas de ser actuadas. De manera recíproca, si los procesos biológicos son el producto de emergencias ambientales debemos desplazar el eje de las explicaciones biológicas desde la red interna de interac- ciones hacia la red de interacciones organismo-ambiente. Esto no implica dejar a un lado la relevancia de la constitución orgánica de un ser vivo, al contrario, sig- nica que debemos comprender la relevancia de la constitución orgánica no como algo intrínseco, sino desde el punto de vista de su coordinación con el entorno a múltiples escalas.

Para estudiar un proceso ambientalmente emergente debemos describir el sis- tema y sus interacciones ambientales en un ámbito y resolución apropiados a la escala del proceso. Sin embargo, las emergencias pueden presentarse anidadas a lo largo de múltiples escalas: lo que en una escala se constituye como un pro- ceso colectivo emergente, en otra escala actúa como uno de los componentes de un colectivo emergente. Por tanto, en cualquier organismo conuyen simultánea- mente procesos operantes en múltiples escalas, constituyéndose en cada una en- tornos diferenciados y adecuados a sus posibilidades de interacción, y en inter- acción a su vez con los resultados de procesos en otras escalas. Para poder dar cuenta del acoplamiento vertical entre procesos a distintas escalas, los efectos de procesos que se verican en otras escalas deben expresarse igualmente en la es- cala del proceso que nos interesa, bien sea como restricciones locales a la dinámica intrínseca de los componentes en el caso de procesos de menor escala, o como re- stricciones globales que coordinan colectivamente los componentes, en el caso de procesos de mayor escala.

Para ilustrar esta armación, consideremos un ejemplo. Si nuestro interés es estudiar la interacción comportamental que se da entre un depredador y una pre- sa, nuestra descripción debe considerar que el depredador se alimenta de manera directa de sus presas, y no de moléculas de carbohidratos, lípidos o polipépti- dos. Es decir, la escala de sus interacciones comportamentales estará constituida por aspectos relativos a la obtención y consumo de presas. La escala molecu- lar de interacción compete de manera directa a algunos de los componentes del depredador tales como membranas, transportadores o enzimas, pero tan sólo in-

directamente al organismo como un todo. Esta escala del organismo es necesaria pero no suciente para la génesis de una interacción depredador-presa. Como cien- tícos interesados en el comportamiento, debemos tener claro que no es posible que empleando únicamente combinaciones de procesos moleculares o siológicos, la presa se constituya como presa para el depredador. Esto sería confundir el efecto por la causa.

Un análisis de la escala estructural para comprender el comportamiento nos ofrece una descripción del espacio de posibilidades ofrecido por la estructura. Los procesos de adaptación comportamental dispondrán de esas posibilidades en coor- dinaciones apropiadas a sus interacciones con el entorno. Recordando a Dewey, la constitución de la presa como presa sólo puede suceder en el acto de cazar en el que se implica experiencialmente el depredador. Por esto, la referencia a interacciones moleculares para explicar la obtención de alimentos es un rodeo que sólo puede tener sentido si perseguimos una manipulación operacional de los mecanismos que sustentan el comportamiento. De nuevo, en ningún caso podremos explicar satisfactoriamente la dinámica del comportamiento de un organismo empleando únicamente predicados físico-químicos o neurobiológicos.

Podemos operacionalizar procesos que no comprendemos en absoluto pero cuyos resultados satisfacen algún criterio de validez externo al proceso, como en el caso de la inteligencia articial fuerte (Minsky, 1961). Sin embargo, para ex- plicar cientícamente la multiciplidad de escalas que sustentan la adaptación com- portamental sin violentar ni desdibujar ninguna de ellas en el proceso, debemos reconocer la importancia de comprender cada proceso en la escala en que se veri- ca su acoplamiento con el entorno y dejar atrás el dogma de que el conocimiento cientíco sólo puede consistir de explicaciones mecanicistas o estructurales. Para ser útil, el análisis mecanístico-estructural debe considerar redes de interacciones coordinadas en lugar de componentes discretos aislados. Esta escala de análisis establece las posibilidades sobre las que se asienta la emergencia, y la maniesta como una constricción global a la dinámica estructural.

A continuación presento una clasicación de los modos en que un sistema natural emergente ambientalmente puede implicarse dialécticamente con su en- torno. El criterio que he empleado para clasicar estos modos dialécticos es la intensidad con que las leyes naturales y las restricciones materiales y energéticas del entorno determinan la evolución del sistema. Como veremos, este criterio es relevante por su estrecha relación con el tipo de autonomía y de signicación que

un sistema complejo realiza. De esta forma podemos conocer el tipo de causali- dad ambiental que controla de manera directa la evolución del proceso y orientar consecuentemente la búsqueda de explicaciones cientícas.