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CienciaEpisodio 91Leganés, Madrid

Píldoras del Conocimiento

Introducción a los sistemas complejos desde la biología, la evolución y lo salvaje, con Manu Sola Arjona

Conversación

Un bosque es mucho más que la suma de sus árboles. Así funcionan los sistemas complejos.

Dos meses de lecturas y un guion de casi cuarenta páginas para una introducción a la ciencia de la complejidad. Con el entrenador y exciclista profesional Manu Sola Arjona recorremos sus propiedades con ejemplos de la naturaleza: causalidad circular, emergencia, puntos de ruptura, dependencia del camino, escalas, autoorganización y leyes de potencia. Y terminamos en lo más cercano: la adaptación, la vuelta a los ritmos naturales y por qué nuestra atención es también un problema complejo.

Carátula del episodio 91, La complejidad de lo salvaje
Audiopodcast · Episodio 91 · 106 min La complejidad de lo salvaje, con Manu Sola Arjona
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Mayo de 2023. El episodio arranca con la hipótesis de Gaia, que James Lovelock propuso en los años setenta: la Tierra, con su atmósfera, sus océanos y su vida, como un sistema que se autorregula. Es la puerta de entrada a un tema que nos apasiona a los dos. Yo preparaba entonces un curso sobre sistemas complejos y, entre las lecturas, me topé con el libro de Manu, que aplica la complejidad al deporte de resistencia. Le estuve dando la lata dos meses con este episodio. Leímos a Donella Meadows, Giorgio Nardone, Morgan D. Jones, Edward de Bono, Johann Hari, Jaime Rodríguez de Santiago o los hermanos Stro, y dejamos fuera muchos temas a propósito: más vale decir pocas cosas que se escuchen. La promesa es modesta y ambiciosa a la vez: una forma nueva de mirar el mundo que cada uno pueda llevar a su terreno.

Formación · Pensamiento y modelos mentales

El Metajuego

El curso que preparaba cuando grabamos este episodio hoy es El Metajuego, mi máster en solución de problemas complejos: dinámica de sistemas, puntos de influencia, una secuencia de siete pasos y herramientas para problemas reales.

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Quién se sienta a la mesa

Manu Sola Arjona

Invitado · Entrenador de resistencia

Manu Sola Arjona

Entrenador de deportistas de resistencia, formado en ciencias del deporte y ciclista desde los trece años hasta llegar a profesional. Autor de La naturaleza del entrenamiento: la ciencia de la complejidad aplicada al deporte de resistencia y del podcast Ciclismo Evolutivo.

Su web: msa.training

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Fernando Alonso

Anfitrión

Fernando Alonso

Píldoras del Conocimiento. Ingeniero en inteligencia artificial, doctor en robótica, profesor universitario e investigador en robótica social. Llegó a la complejidad desde los sesgos cognitivos y los modelos mentales.

Mi libro gratuito: Nacidos para Aprender

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Píldoras del Conocimiento · Episodio 91Página 1 de 5

Pensar en tejidos, no en cadenas

Estamos acostumbrados a ver el mundo como una cadena de causas y efectos: si hago esto, pasa aquello. Es el viejo post hoc, ergo propter hoc, y la complejidad lo pone en duda desde el principio. La ciencia clásica heredó de Descartes la regla de dividir cada dificultad en tantas partes como sea posible para entender el conjunto. Pero en la realidad las partes se influyen entre sí y generan comportamientos que no se deducen de ellas: una célula no se comporta igual en un cultivo de laboratorio que dentro de un cuerpo. Yo llegué aquí desde los sesgos y los modelos mentales, y descubrí su punto débil: dependen del orden en que adquirimos el conocimiento, y para desmontarlos hacen falta herramientas nuevas, como las de la complejidad o el pensamiento lateral.

La palabra viene del latín complexus, entrelazado, trenzado. Manu propone una imagen: una tela de araña, donde cada hilo tira en una dirección y el conjunto se sostiene en un equilibrio dinámico que lo hace resistente a las perturbaciones. Su ejemplo es la sequía. En un pueblo, aunque no tengas olivos ni trigo, te afecta: si el agricultor no gana, tampoco el bar, el hotel ni las tiendas. Suben los precios de la comida, sube el pienso y con él la carne, llega la inflación a la ciudad y, en el extremo, inestabilidad y tensiones internacionales. No es que A cause B: A provoca B, C y D, que a su vez vuelven sobre A.

El problema es tratar lo complejo como si fuera simple o solo complicado. Con soluciones reduccionistas se arreglan cosas a muy corto plazo y se crean problemas para el futuro. También en ciencia, donde a veces se da más valor a lo cuantitativo, aunque reducir un sistema a unos pocos números sea a menudo otra forma de reduccionismo. La complejidad trabaja más de abajo arriba: de lo que ocurre en la práctica a la teoría. En salud, por ejemplo, un alimento «es bueno» porque mejora un marcador en sangre, pero luego no se ve que reduzca la mortalidad o mejore la vitalidad. Los sistemas complejos no tienen solución, sino que piden, en palabras de Donella Meadows, aprender a bailar con el sistema.

Muchos errores no nacen de la mala intención, sino del desconocimiento: la navaja de Hanlon. De ahí la iatrogenia, hacer daño queriendo ayudar. Hemos troceado una realidad sin fronteras en disciplinas, y dentro de la medicina en especialidades, y juzgamos a cada profesional solo por su parcela. El médico con tres minutos por paciente receta un paracetamol en lugar de revisar hábitos; resuelve hoy y el efecto de mañana será problema de otro.

Causalidad circular: las partes cambian el todo, y el todo cambia las partes

La primera propiedad es la que más nos gusta a los dos: las partes influyen en el todo, el todo en las partes y ambos en el entorno. El ejemplo de Manu: se te cae algo en el pie y te rompes una uña. Empiezas a caminar distinto, aparecen molestias detrás de la rodilla, dejas de correr, te notas más apagado, rindes peor en el trabajo, tu jefe te lo recrimina y, al llegar a casa, se cae un plato y explotas. Charlie Munger lo llamaba efecto lollapalooza: pequeñas cosas que se suman y producen un efecto desproporcionado.

Detrás están los bucles de retroalimentación, que Meadows explica de maravilla en Pensar en sistemas: la salida del sistema vuelve a entrar en él. Los hay de refuerzo o escalada, como una carrera de armamentos en la que cada bando responde al otro con más, y los hay compensatorios, que equilibran. Lo interesante es que se alternan el mando: a veces domina la escalada y a veces la compensación. Cuando proyectamos el futuro solemos mirar solo la escalada, y no vemos que el propio sistema puede generar, de repente, bucles compensatorios que nadie esperaba. Por eso estos sistemas son tan poco intuitivos.

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El bosque como sistema, y la eterna discusión de limpiarlo

Un bosque tiende a evolucionar hacia la madurez, y lo que define a un bosque maduro no es solo que estén todas las especies, sino que estén conectadas. Bajo tierra, una red de hongos, las micorrizas, une las raíces de los árboles. Se ha descrito que los grandes «árboles madre» pueden ayudar a los que crecen a su sombra, aunque el alcance de ese reparto sigue en discusión entre los científicos. Lo indiscutible es la idea de fondo: un roble aislado en un campo no cumple las mismas funciones que un roble en un robledal.

El bosque se extiende gracias a sus aliados. El arrendajo, el «pájaro que planta bosques», entierra bellotas que olvida; otras aves dispersan semillas de frutos. Así los árboles pudieron bajar a la península en las glaciaciones y volver a subir. Un bosque maduro incluso ayuda a que llueva: para que el vapor de agua forme gotas necesita partículas sobre las que condensarse, y entre ellas están los compuestos que emiten los árboles, como los terpenos. Más árboles, más humedad en el suelo y menos facilidad para que prenda el fuego.

¿Hay tantos incendios porque los bosques no se limpian? Depende. Lo que mucha gente llama suciedad bajo los pinos, el sotobosque, suele ser la siguiente generación: encinas o sabinas que llevan al bosque hacia su estado maduro. Otra cosa son las repoblaciones densas de una sola especie, a veces con dos mil pinos por hectárea: eso sí hay que gestionarlo, porque es un polvorín y los árboles ni siquiera crecen bien. Sin intervención, la mayoría moriría y el bosque se aclararía solo, pero en España más del 90 % de los incendios tiene origen humano, intencionado o por negligencia, y no da tiempo. Además, no es lo mismo mil incendios pequeños que uno enorme: un claro pequeño se cierra desde los bordes, como una herida; decenas de miles de hectáreas quemadas, como en Zamora en 2022, dejan al sistema sin con qué regenerarse.

Emergencia: lo que no está en las partes

La propiedad estrella: al unir componentes aparecen comportamientos que no se pueden conocer estudiando cada parte. Yo lo intuí en la carrera con Tortugas, termitas y atascos de tráfico, de Mitchel Resnick, que explica cómo un atasco nace y evoluciona casi como un ser vivo. La inteligencia, la consciencia o la propia vida pueden verse así: una célula está viva aunque ninguno de sus orgánulos lo esté. Si un extraterrestre estudiara a un humano aislado en su laboratorio, jamás deduciría el comercio, las religiones o que dos personas graben un podcast.

Matizo algo: que no se pueda predecir significa que no se puede predecir con certeza. Cuando se debatía la ley de vivienda, había quien afirmaba con rotundidad qué efectos tendría. Puede que acierten, pero nadie puede saberlo seguro, porque aparecerán compensaciones, escaladas y efectos rebaño. Lo que sí podemos hacer es mirar el histórico y los experimentos naturales, de los que hablé en el episodio 80, probar en pequeño y con cuidado, porque una perturbación mínima puede tener efectos enormes, entender el propósito del sistema, como pide Meadows, y estudiar sus incentivos, como pedía Munger.

Ejemplos que todos hemos vivido: el aplauso que empieza desordenado y acaba sincronizado; la ola en un estadio, torpe al principio y perfecta después. Y los mercados. La rentabilidad media del S&P 500 ronda el 9 % anual, pero casi ningún año da un 9 %: lo normal es un +30, un +20 o un −15. El mercado oscila como un péndulo, de la euforia al pánico, y casi nunca se queda en el medio. Las burbujas y los pánicos son comportamientos emergentes.

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No pasa nada, no pasa nada… hasta que pasa

Aquí agrupamos varias propiedades muy relacionadas: no linealidad, resiliencia, fluctuaciones y puntos de ruptura. Un sistema soporta la mayoría de las perturbaciones gracias a sus compensaciones. En un bosque maduro, si una especie se dispara, sus depredadores la cazan más. Si en la tela de araña se rompen unos hilos, los vecinos cargan con más tensión. Pero si la perturbación es demasiado grande, el sistema cambia de fase y busca un equilibrio nuevo, que puede ser muy distinto. Una gripe tensiona el cuerpo entero; el ébola puede sacarlo de fase.

La resiliencia depende de tres cosas: de la diversidad y el tamaño del sistema, de la magnitud de la perturbación y de su velocidad. Se lo explico a mis alumnos con la Estación Espacial Internacional: un satélite del tamaño de una lavadora, a velocidad orbital, bastaría para destrozarla. Manu lo aplica al clima: que cambie es normal; lo que saca al sistema de fase es la rapidez, porque las especies vegetales migran muy despacio.

El ejemplo del gimnasio lo hace tangible. Sostienes una barra pesada con los codos a noventa grados. Al principio, estable. Con la fatiga llegan las microcompensaciones: te inclinas, encorvas la espalda, involucras más músculos, tu atención se estrecha hasta que solo existe la barra, y las fluctuaciones crecen. Y de pronto sueltas. No hay una relación lineal entre el tiempo y el fallo: el final llega de golpe. Pasa igual con el suelo: con treinta centímetros fértiles la erosión puede llevarse veinte sin que notes casi nada, hasta que la erosión alcanza la profundidad de las raíces y la fertilidad se desploma. O con el tráfico: unos coches más no te frenan, hasta que la velocidad cae a cero.

Con la salud ocurre lo mismo. A los veinticinco o treinta años uno está bien haga lo que haga, porque el cuerpo compensa: el hígado, los riñones, el corazón y el páncreas trabajan un poco más, la microbiota se resiente. Hasta que esos microdaños percolan, se conectan entre sí, y aparece la enfermedad crónica. Entonces culpamos a lo último que llegó, el virus o la mala suerte, cuando fue solo la gota que colmó el vaso. En la covid, los mayores riesgos eran la edad y las patologías previas. Por eso propongo ver las fluctuaciones del ánimo como algo inevitable y responder a un mal día con algo compensatorio, como salir al campo, moverse o tomar el sol, en lugar de realimentarlo con tabaco, un helado y acostarse tarde.

Los sistemas complejos no se resuelven: se aprende a bailar con ellos.Fernando Alonso, a partir de Donella Meadows

Dependencia del camino: el orden lo cambia todo

El estado actual de un sistema depende del orden en que ocurrió todo lo anterior. El ejemplo clásico es el teclado QWERTY. Se diseñó en tiempos de las máquinas de escribir, cuya mecánica se atascaba con ciertas combinaciones de teclas; se suele contar que buscaba frenar a los mecanógrafos, aunque probablemente pretendía separar pares de letras frecuentes. Sea como sea, hoy no es el más eficiente y seguimos con él porque nos acostumbramos. Yo uso otros tres ejemplos: no es lo mismo calentar hielo que enfriar agua; en robótica industrial, no es lo mismo que un robot gire y luego se desplace que al revés; y no es lo mismo cortejar a alguien con lo mejor de ti y relajarte después que hacerlo al revés. Un enemigo puede volverse amigo, pero un amigo que te traicionó rara vez recupera tu confianza.

En inversión es la ventaja del primero en llegar: quien construye antes una marca como Coca-Cola obtiene una posición que los que le copian después no alcanzan. En las ciudades, los cascos antiguos son laberintos pensados para carruajes y para defenderse, y los barrios nuevos, cuadrículas para el coche. Y en nuestras vidas: un libro te gusta según el momento y según lo que leíste antes, porque esas lecturas te cambiaron. Puede que a tu pareja o a tu mejor amigo no les hubieras elegido cinco años antes, porque tú eras otra persona.

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Escalas, autoorganización y leyes de potencia

Cada sistema cambia a varias escalas a la vez. Benoit Mandelbrot lo planteó con una pregunta célebre: ¿cuánto mide la costa de Gran Bretaña? Depende de la regla con la que midas; cuanto más te acercas, más larga sale. Con el tiempo pasa igual: las montañas nos parecen inmóviles, pero a cámara rápida crecen y se erosionan como olas. Nuestro estado de ánimo tiene un patrón casi fractal, con altibajos dentro de altibajos, porque le afectan escalas largas (la edad, el ciclo económico, la situación laboral), medias (las estaciones, los ritmos circadianos) y cortas (que alguien se te cruce conduciendo). Y la adaptación tiene sus tres escalas: la compensación inmediata, como la insulina tras un dulce; la adaptación, como el bíceps que crece en un mes; y la evolución, entre generaciones.

La autoorganización es el orden que surge sin planificador, sin líder ni maestro, solo de la interacción entre las partes: las dunas, las tormentas, la forma de las ramas, las luciérnagas que se sincronizan o los caminos de las aldeas antiguas. Muchos de estos sistemas viven entre el orden y el caos, en lo que se llama criticalidad autoorganizada, y dejan una huella: las leyes de potencia. Es Pareto llevado al extremo: muchos sucesos pequeños y unos pocos enormes. Aparecen en los terremotos, el tamaño de las ciudades, el grosor de ramas y arterias, las extinciones o la altura de las montañas. Una pariente curiosa es la ley de Benford: en muchos conjuntos de datos que abarcan varios órdenes de magnitud, alrededor del 30 % de las cifras empiezan por 1, y cada vez menos por los dígitos siguientes; se usa incluso para detectar contabilidades amañadas.

La idea más potente de este bloque: las entradas suelen ser normales y las salidas, potenciales. La inteligencia se reparte en campana, pero los descubrimientos, el impacto o el dinero se concentran en muy pocos. Y también lo negativo: en Estados Unidos, alrededor del 5 % de la población concentra cerca de la mitad de los costes sanitarios, y en un estudio clásico de Filadelfia, un 6 % de los chicos cometía más de la mitad de los delitos. Identificar esa minoría es la palanca.

Adaptación: homeostasis, alostasis y vuelta a los ritmos naturales

La homeostasis es la defensa de unos valores que mantienen vivo al organismo, como el árbol que resiste el viento con su corteza y sus raíces. La alostasis va más allá: el organismo se anticipa. El árbol de hoja caduca suelta las hojas antes del invierno, y en la sequía del verano de 2022 muchos las soltaron en pleno agosto para no secarse: prefirieron dormir hasta el año siguiente. En nosotros es la respuesta ante un susto o antes de hablar en público: sudor, pulso, pupilas dilatadas, glucosa disponible. Un golpe que ves venir duele mucho menos que uno inesperado.

Manu lo resume con una pregunta: ¿cómo cuidarías a un león para que esté sano, fuerte y feliz? Reproduciendo las condiciones en que evolucionó. A nosotros nos pasa igual, con un matiz: el entorno del paleolítico ha desaparecido y el éxito en la sociedad moderna exige otras cosas. Se atribuye a Jiddu Krishnamurti la frase de que no es signo de salud estar bien adaptado a una sociedad profundamente enferma, pero tampoco podemos vivir al margen de ella. La clave está en adaptar los estímulos ancestrales al contexto de cada uno.

Cuento lo que a mí me funciona, con una muestra de uno: dormía ocho horas, pero no cuidaba la regularidad. Ahora me acuesto poco después de la puesta de sol y me levanto al amanecer, salgo a que me dé la primera luz, que me despierta más que el café, camino descalzo, veo el atardecer al aire libre, evito cenar tarde y uso por la noche luces cálidas. Y me expongo poco a poco al frío y al sol, en dosis controladas, lo que se llama hormesis, sin descuidar la protección física (gorra, sombra, manga larga) cuando toca.

Manu, cuyos padres son panaderos, insiste en adaptarlo a la vida de cada uno y en escuchar la inteligencia biológica: el placer del sol en invierno y las ganas de sombra en verano son el cuerpo hablando. En su libro defiende que un buen plan de entrenamiento es el que se siente fácil. La belleza también informa: nos gustan los paisajes con agua y árboles, y el canto de los pájaros relaja porque, cuando hay peligro, callan.

La atención, un problema complejo

En El valor de la atención, Johann Hari sostiene que la crisis de atención no se explica solo por la tecnología. Las redes sociales, que priorizan lo que nos indigna para retenernos, pesan mucho, pero también la inseguridad económica y el estrés crónico, los ultraprocesados, la contaminación (con el plomo como ejemplo), la falta de juego en la naturaleza y la falta de movimiento. Visto como sistema, pide respuestas individuales y colectivas, a escalas distintas, con decisiones cuyos frutos verán otras generaciones: lo que Jaime Rodríguez de Santiago llama pensamiento de catedral. Y como en todo sistema, a la escalada le salen compensaciones: más conciencia del problema, avisos de que ya lo has visto todo, contenidos que intentan razonar en lugar de polarizar.

La atención es el cuello de botella entre el cerebro y el entorno: si se deteriora, se resiente todo lo demás. Por eso la cerramos aquí. Y con la misma humildad del principio: nadie sabe qué temperatura hará en Granada un día concreto del año que viene. Con lo complejo, mejor hipótesis prudentes que certezas falsas.

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