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El Sistema Terrestre como Metasistema o Sistema de Sistemas The Terrestrial System as Metasystem or System of Systems

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Adalberto Benavides-Mendoza

5 6

Departamento de Horticultura, Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Saltillo, México. [email protected]

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Julio 2015

8 9

Resumen

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Se plantea la posible existencia de un metasistema global que se caracterizaría como una

11

entidad emergente resultante de la interacción de las unidades que conforman el sistema

12

planetario. Las unidades del metasistema serían los diferentes procesos físicos, químicos y

13

biológicos que ocurren en los subsistemas que conforman el metasistema: la magnetósfera, la

14

atmósfera, la geósfera, la hidrósfera y la biosfera. El metasistema global que se revisa es más

15

amplio que el considerado en la Teoría Gaia o en el Sistema Terrestre, en donde la corteza

16

terrestre y la atmósfera superior, es decir, el volumen en donde ocurre la presencia de vida,

17

son consideradas como los límites del sistema. El mantenimiento del estado dinámico de este

18

metasistema global se logra disipando la energía libre proveniente de la radiación

19

electromagnética del Sol, la obtenida de la interacción gravitacional Tierra-Luna y la energía

20

resultante de la dinámica del núcleo y el manto, que da lugar al campo magnético así como la

21

actividad tectónica. Para la especie humana la importancia de una mayor comprensión del

22

metasistema global se basa en que los recursos naturales y el sistema climático son productos

23

de los subsistemas de dicho metasistema global. Es posible por lo tanto que las actividades

24

humanas que modifican la atmósfera, hidrósfera y biosfera, cambien la dinámica del

25

metasistema global con resultados inciertos. Por otra parte, desde un punto de vista evolutivo

26

la biosfera sería un sistema emergente posterior a la estabilización dinámica de los

27

componentes abióticos del metasistema global, es decir, posterior a la formación de un par

28

estable Tierra-Luna con una magnetósfera funcional. Sin embargo, a partir de su emergencia,

29

la biosfera se convirtió en un subsistema con capacidad significativa de modificar la

30

evolución del metasistema global por medio de modificaciones en la atmósfera, hidrosfera y

31

geósfera.

32

Palabras clave: Emergencia, Sistemas Complejos Adaptativos, Ecosistemas, Biosfera, Gaia

1

33

Abstract

34

Is suggested the possible existence of a global metasystem that would be characterized as an

35

emerging entity resulting from the interaction of the units that make up the planetary system.

36

The metasystem´s units would be the different physical, chemical and biological processes

37

occurring in the subsystems that form the metasystem: magnetosphere, atmosphere,

38

geosphere, hydrosphere, and biosphere. The revised global metasystem is broader than that

39

considered in the Gaia theory or in Earth System Science, where the Earth's crust and upper

40

atmosphere, i.e., the volume where the presence of life occurs, are considered as the limits of

41

the system. The maintenance of the dynamic state of this global metasystem it is achieved by

42

dissipating the free energy derived from the electromagnetic radiation of the Sun, the obtained

43

from the Earth-Moon gravitational interaction and the energy resulting from the dynamics of

44

the Earth core and mantle, which produces the magnetic field and much of tectonic activity.

45

For the human species, the importance of a greater understanding of global metasystem is

46

based on the fact that natural resources and the climate system are products of the subsystems

47

of the global metasystem. It is possible therefore that human activities that modify the

48

atmosphere, hydrosphere, and biosphere, change the dynamics of global metasystem with

49

uncertain results. Moreover, from an evolutionary point of view, the biosphere would be an

50

emergent system that appeared after the dynamic stabilization of the abiotic components of

51

global metasystem, i.e., after the formation of a stable Earth-Moon pair with a functional

52

magnetosphere. However, since its emergence, the biosphere became a subsystem with

53

significant capacity to modify the evolution of global metasystem through changes in the

54

atmosphere, hydrosphere, and geosphere.

55

Keywords: Emergence, Complex Adaptative Systems, Ecosystems, Biosphere, Gaia

56

2

57

Introducción

58

La especie humana existe inmersa en lo que se conoce como sistema terrestre que

59

incluye una serie de subsistemas o fases conocidas como magnetósfera, atmósfera, geosfera,

60

hidrósfera y biosfera. En conjunto forman un volumen enorme de procesos físicos, químicos y

61

biológicos energizados por la radiación electromagnética del Sol, por el campo magnético

62

terrestre, por las fuerzas gravitacionales del sistema Tierra-Luna-Sol y por la dinámica de las

63

placas, el manto y núcleo planetario. Este sistema, monumental en tiempo, espacio y

64

complejidad, está conformado por una red de interacciones entre los componentes que definen

65

todo los procesos que mantienen el sistema en un estado dinámico fuera del equilibrio,

66

caracterizado por una tasa alta de disipación de energía libre (Karnani y Annila, 2009).

67

Una posible consecuencia de las características del sistema terrestre es que, usando la óptica

68

de la teoría de los sistemas, es posible considerar la existencia de un “sistema de sistemas” o

69

metasistema global en un nivel de descripción diferente al del sistema terrestre. El

70

metasistema global sería resultado de las interacciones de los componentes de los subsistemas

71

magnetósfera, atmósfera, geosfera, hidrósfera y biosfera. La existencia de dicho metasistema

72

global es predecible como un comportamiento emergente derivado, por una parte, de la

73

tendencia normal de los sistemas naturales a diversificar los componentes de los susbsistemas

74

que disipan energía libre (Karnani y Annila, 2009) y, por otro lado, a la estructura natural

75

jeraquizada o anidada de subsistemas en sistemas, de estos en supersistemas, etc. que da lugar

76

a la emergencia de metasistemas que agrupan conjuntos de sistemas formando entidades de

77

mayor dimensión y de ámbito de organización distinto al de los sistemas de donde emergen

78

(Heylighen, 2000).

79

Para explicar brevemente como pudiera crearse este metasistema consideremos inicialmente

80

un sistema R de (n+m) componentes agregados pero sin interacciones que pudiera describirse

81

completamente a partir del comportamiento promedio de n y m (los microestados del sistema)

82

en un rango de tiempo (t2-t1), un ejemplo sería la descripción de un gas ideal. El

83

comportamiento completo del sistema R es calculable a partir de una serie de ecuaciones, por

84

ejemplo de posición, presión y temperatura. Una situación muy diferente ocurriría si entre los

85

componentes del sistema, que ahora llamaremos S para diferenciarlo del anterior, ocurren

86

interacciones S=(n+m)+(n*m)+(n*m*m)…[(n*m)*(n*m)]…[(n*m)*(n*n*m)…]… en (t2-t1),

87

entonces es posible que los microestados de n y m den lugar, gracias a la interacción y

88

sucesiva agregación, así como a la interacción de los propios agregados, a macroestados del

89

sistema original S con nuevas propiedades emergentes no predecibles a partir de la sola

90

descripción estadística de los componentes individuales. El comportamiento completo del 3

91

sistema S es incalculable en un sentido práctico, ya que se requeriría una serie de ecuaciones

92

que incluyeran todos los componentes y sus posibles propiedades, posiciones, interacciones y

93

agregaciones en (t2-t1), lo anterior sin embargo no afirma que S sea formalmente no

94

computable (Hall, 2006). El sistema S, gracias a la acción de un mecanismo de control C que

95

es una de las propiedades emergentes del sistema (Powers, 1995), es capaz de diversificarse

96

en S1, S2,…, Sn sistemas sinérgicos y formar un metasistema S´. Este S´es una nueva entidad

97

derivada de los n sistemas S y se encuentra en un ámbito de complejidad superior con

98

respecto a aquellos (Karatay y Denizhan, 2005). La nueva entidad emerge en forma

99

automática a partir de la interaccón de los n sistemas dinámicos. El proceso global es guiado

100

por uno o mas mecanismos selectivos, normalmente relacionados con flujos de energía,

101

materia o información.

102

En el caso del sistema planetario terrestre el proceso de agregación de subsistemas y sistemas

103

sería automático y resultaría del imperativo de los sistemas constituidos por la magnetósfera,

104

atmósfera, geosfera, hidrósfera y biosfera de ajustar los flujos de energía y materia a un

105

estado de máxima producción de entropía (Karnani y Annila, 2009). El S´resultante de ello

106

sería el metasistema global.

107

El presente escrito propone que el mencionado metasistema global da lugar a una entidad

108

cualitativamente distinta, un fenómeno emergente que pudiera tener impacto en la regulación

109

de los sistemas planetarios de donde surge, cuya posible existencia puede predecirse

110

utilizando la teoría de sistemas, pero que, al contrario de cómo se le ha tratado en la literatura

111

o tradiciones diversas, no es el sistema interactivo homeostático cuyas unidades son los seres

112

vivos y su entorno fisicoquímico (como en la hipótesis Gaia de Lovelock, 1972; la Gaia

113

orgánica presentada por de Castro-Carranza, 2013 ó la teoría Gaia descrita por Lenton y van

114

Oijen, 2002), o un superorganismo a cargo del control de la condiciones que favorecen la

115

vida, tampoco sería una entidad superior con algún conocimiento o interés en la existencia de

116

la vida o de los propios humanos. Lo que se presenta aquí es la propuesta de que dicha

117

entidad sería un fenómeno que englobaría a Gaia y abarcaría a los otros componentes que no

118

se han agrupado previamente con Gaia, es decir, el núcleo y el manto terrestre así como la

119

magnetósfera. La razón es que todos ellos parecen formar un metasistema que usa todas las

120

fuentes de energía disponibles (gravitacional del sistema Tierra-Luna, magnética del núcleo

121

terrestre, electromagnética del Sol y química de la atmósfera, hidrósfera y geósfera) para

122

organizarse como una metaestructura dinámica y con capacidad de evolución, cuyas

123

actividades de control C pudieran impactar en todos los sistemas S que lo conforman,

124

incluyendo a la biosfera en donde radica la especie humana. Lenton y van Oijen (2002), 4

125

atendiendo al criterio del volumen de espacio con influencia de los organismos vivos trazaron

126

límites al sistema Gaia ubicándola en el volumen contenido entre la exosfera (a unos 500 km

127

de altura) y varios kilómetros bajo la corteza, hasta donde se han encontrado microorganismos

128

vivos. Sin embargo, atendiendo a un criterio de los procesos que forman y energizan el

129

metasistema debiera de incluirse en el límite inferior a todo el volumen planetario incluyendo

130

la corteza, el manto y el núcleo, y en el superior a la magnetósfera. Pudiara quedar sujeto a

131

discusión si realmente el volumen del sistema dinámico completo Tierra-Luna deba de

132

considerarse como el volumen del metasistema global. Sin embargo en este escrito no se

133

propone así ya que, aunque está bien demostrado que la Luna ejerce un efecto sobre los

134

organismos y el clima a través de su efecto gravitacional (Benn, 2001), la dinámica que

135

origina el efecto sinódico resulta de la interacción de las masas de la Tierra, la Luna y el Sol,

136

por lo que podría considerarse una fuente de energía e información externa como lo es la

137

radiación electromagnética y el campo gravitacional del Sol.

138 139

La Biosfera y Gaia en el Metasistema Global

140

En el metasistema global la vida se ubica en el sistema denominado biosfera. La vida es una

141

forma más de organización de la materia-energía-información que permite la disipación de

142

energía libre y su transformación en entropía y en equivalentes de información para la

143

construcción de nuevas estructuras (Tribus y McIrvine, 1971). La meta del proceso vida

144

presente en la biosfera parece ser el propagarse y diversificarse en múltiples formas para

145

llevar al máximo la disipación de la energía libre (Lotka, 1922), pero es solamente uno de los

146

procesos en acción, ya que en términos cualitativos el metasistema global no parece distinguir

147

entre sistemas bióticos y abióticos, siendo lo importante el consumo efectivo de energía libre

148

(Karnani y Annila, 2009). En términos cuantitativos, la cantidad de energía libre disipada (o

149

en otras palabras la cantidad de información efectivamente aprovechada y de entropía

150

producida) por el procesamiento asociado a la biosfera es muy pequeña en comparación con

151

los transformaciones derivadas de la magnetósfera, geosfera, atmósfera e hidrósfera

152

(Hermann, 2006). Tal parece que al atenerse a criterios meramente de flujos de energía la

153

biosfera no sería el componente más significativo. A pesar de ello la biosfera ha perdurado

154

por más de 3.5x109 años, lo que indica que el proceso es valioso en el contexto del

155

funcionamiento del metasistema más allá de solamente el flujo de energía consumido. Las

156

siguientes razones pudieran explicar la trascendencia del fenómeno vida en términos de la

157

evolución del metasistema global:

5

158

(i) por la capacidad de la vida de generar nuevos canales de uso y disipación de la energía

159 160

libre; (ii) por crear nuevas propiedades como la consciencia y la inteligencia, que aumentan la

161 162

capacidad del sistema para adaptarse a los cambios y de crear futuros diferentes; (iii)

por la habilidad de modificar extensamente en escalas de tiempo geológicas las

163

propiedades de las otras fases, en particular de la atmósfera, la hidrósfera y la

164

geósfera.

165 166

De no ocurrir la presencia de una biosfera (que no es igual a decir que no hay presencia de

167

vida), como parece acontecer en los cercanos Marte y Venus, el metasistema global no sería

168

capaz de desarrollar procesos que modifiquen la evolución planetaria más allá de lo que se

169

consigue con los procesos abióticos de disipación de energía libre.

170

En la biosfera el conjunto de seres vivos exhibe interacciones entre los propios organismos y

171

entre estos y los componentes fisicoquímicos del sistema terrestre. Las diferentes unidades del

172

sistema forman agregados locales que pudieran ser equivalentes a lo que denominamos

173

ecosistemas, que a su vez muestran interacciones con otros agregados formando biomas.

174

Estos biomas a su vez interactúan entre sí y con otros componentes en otros niveles de

175

descripción (Hansen et al., 2001; Gruber y Galloway, 2008). Todo el conjunto de

176

interacciones y agregados sucesivos forma la biosfera que es uno de los sistemas S del

177

metasistema global S´. La biosfera, la atmósfera, la hidrósfera y la corteza de la geósfera

178

forman lo que se denomina Gaia en el marco de la teoría homómina (Lovelock, 1972;

179

Lovelock y Margulis, 1974; Lenton y van Oijen, 2002; de Castro-Carranza, 2013). Esos

180

cuatro sistemas S1, S2, S3 y S4 agrupados en Gaia a su vez forman parte del metasistema

181

global S´. Otros nombres que se le han dado al conglomerado planetario son anima mundi1,

182

Gaia, Biósfera Global (Levin, 1998), Común de Comunes (Bravo, 2004), Supersistema (Onori

183

y Visconti, 2012) o Madre Tierra (ONU, 2009). En ocasiones se le ha considerado una

184

divinidad, pero dicho atributo sería poco probable ya que no cumpliría con los términos de

185

Gödel (1970). Aunque puede recibir diferentes nombres y su existencia ha sido contemplada

186

desde hace largo tiempo en diferentes escuelas de explicación del mundo, generalmente la

187

descripción del metasistema global se hace ubicándolo en el nivel de complejidad en donde

188

ocurren la consciencia y experiencia humanas, esto es, de las células a los ecosistemas

189

(Strogatz, 2001) o a los biomas, al parecer presuponiendo que no cabría esperar algo más allá

1 Platón, c. 360 a.e.c., El Timeo; Giordano Bruno, 1584, De la causa, principio e uno.

6

190

por no ser ostensible (Goldstein, 1999). En la propuesta aquí presentada de metasistema

191

global, la entidad resultante se encontraría en un ámbito de complejidad diferente al de la

192

evolución, historia y consciencia humanas. En el caso de hablar de un propósito (en un

193

contexto energético del sistema), la evolución de la vida pudiera considerarse una herramienta

194

del metasistema global.

195 196

El Metasistema Global como Sistema Complejo Adaptativo (CAS)

197

Los sistemas complejos adaptativos (CAS) son sistemas dinámicos disipativos que presentan

198

características de adaptabilidad contínua, organización jerárquica y fuente de perpetua

199

innovación (Lenton y van Oijen, 2002). Los CAS son sistemas que a través del tiempo

200

evolucionan y de allí la importancia de entender este punto para el metasistema global: si este

201

es un CAS lleva entonces a preguntas como ¿cuales serán los cambios adaptativos que

202

presentará en el futuro? ¿Qué impacto tendrán estos ajustes en el metasistema sobre la especie

203

humana?

204

Para verificar la posibilidad de que el metasistema global sea un sistema complejo adaptativo

205

(CAS) partimos de Levin (1998) quien definió tres propiedades mínimas para un CAS: (i)

206

individualidad de los componentes; (ii) interacciones localizadas entre los componentes; (iii)

207

un proceso autónomo que haga selección entre los componentes. Estas tres propiedades son

208

exhibidas por las células, los organismos, los ecosistemas, por la biosfera y por Gaia (Lenton

209

y van Oijen, 2002; de Castro-Carranza, 2013) e igualmente por el metasistema global. La

210

individualidad de los componentes y las interacciones localizadas son obvias y demostrables

211

para el metasistema global. En cuanto al proceso autónomo que hace selección entre los

212

componentes este depende del ámbito de complejidad considerado: para las células,

213

organismos, ecosistemas y la biósfera sería el principio del máximo flujo energético derivado

214

de la creación de complejidad biológica y biodiversidad (Lotka, 1922; Ulanowicz y Hannon,

215

1987) en un marco controlado por la selección natural, mientras que para Gaia y el

216

metasistema global sería la maximización de la capacidad de los sistemas para disipar los

217

gradientes de energía maximizando la producción de entropía (Lorenz, 2002; Karnani y

218

Annila, 2009). Lo anterior indica que el metasistema global efectivamente exhibe

219

características de un CAS.

220

Una característica de los CAS es que presentan propiedades macroscópicas que surgen de

221

forma no predecible de la interacción de sus componentes. Estas propiedades emergentes son

222

aquellas características, potenciales, propiedades o habilidades que no están presentes en los

223

componentes individuales pero que resultan de la interacción de los elementos de un sistema 7

224

(Anderson, 1972; Wolfram, 1984). En cada nivel de descripción, o nivel de complejidad, se

225

dan interacciones que dan lugar a nuevas propiedades emergentes que se manifiestan

226

solamente en los sucesivos superiores niveles de descripción (Laughlin y Pines, 2000). Como

227

un ejemplo, los individuos forman poblaciones y estas presentan propiedades que, por una

228

parte, no son predecibles a partir de las de los individuos que forman la población y, por otro

229

lado, no dependen de la especie particular de individuos que las forman, es decir, son

230

fenómenos atemporales independientes de la identidad de una especie particular, que

231

seguramente han existido y existirán entretanto ocurran los sistemas ecológicos complejos.

232

Posteriormente, las poblaciones de unas especies interactúan con las de otras formando

233

agrupaciones que denominamos comunidades, estas luego se agrupan en los llamados

234

ecosistemas y así sucesivamente hasta llegar a la biosfera. Al interactuar la biosfera con la

235

magnetósfera, atmósfera, hidrósfera y geósfera se forma a su vez un CAS con propiedades

236

emergentes no presentes en el ámbito previo de complejidad de donde surge. Esas nuevas

237

propiedades emergentes son las que darían definición a la nueva entidad llamada metasistema

238

global.

239

El proceso que da lugar a las propiedades emergentes es automático, en cada cambio de

240

ámbito de complejidad los sucesivos metasistemas S´, muestran nuevas propiedades

241

cualitativamente distintas a las de los n sistemas S presentes en el ámbito previo (Anderson,

242

1972; Wolfram, 1984). Otra característica de las propiedades emergentes que resultan de los

243

CAS es que los componentes interactuantes del sistema complejo no están al tanto de las

244

nuevas propiedades, por ubicarse estas en un ámbito superior de descripción. Un ejemplo de

245

ello es el organismo humano, un sistema conformado por células y que manifiesta

246

propiedades emergentes como son la sinestesia, los sentidos visual o auditivo, la consciencia

247

y la consciencia de tener una consciencia, etc. El organismo humano está formado por

248

múltiples elementos celulares, unas 3.72x1013 células humanas (Bianconi et al., 2013) y algo

249

así como el el triple en número de células bacterianas (el microbioma) que en conjunto

250

forman un metaorganismo poligenómico. Un organismo humano sería entonces un

251

metaconglomerado de organismos individuales que se agrupan de forma cooperativa, de allí

252

el carácter poligenómico de los humanos (Bosch y McFall-Ngai, 2011).

253

La interacción ordenada y funcional del conjunto de células genera un metaorganismo (en

254

donde las células o subsistemas forman sistemas S1, S2,…, Sn que se agrupan en diferentes

255

ámbitos: tejidos, órganos, etc. con procesos de control C formando un metasistema S´) que se

256

manifiesta como un humano consciente de sí mismo, como un todo biológico que

257

posteriormente es modificado en cuanto a su comportamiento por la cultura imperante. La 8

258

consciencia de estar consciente es un epifenómeno que emerge de la organización funcional

259

de los componentes celulares y no se encuentra entre las propiedades de las células

260

individuales. Esta consciencia del todo que percibimos como “uno mismo” no se comunica de

261

ninguna forma conocida con las partes del sistema, con las células, ni con sus sucesivos

262

agregados o módulos que denominamos tejidos, órganos y sistemas. El metasistema

263

resultante, la consciencia que percibimos como “uno mismo” no se encuentra al tanto de sus

264

partes2, ni estas parecen estar al tanto del epifenómeno de consciencia humana que generan,

265

presentándose una inhabilidad manifiesta para la comunicación entre el todo y las partes. Es

266

posible que dicha inhabilidad tenga una base de diseño intrínseco pero, además, pudiera ser

267

una forma de proteger la operación del metasistema emergente (De Wolf y Holvoet, 2004). El

268

todo S´ emerge de la interacción de las partes S a través de un proceso auto-organizado

269

(regulado por mecanismos de control C), pero las partes no están conscientes del todo que

270

forman.

271

Ubiquémonos ahora en un ámbito de descripción diferente: las poblaciones de los diferentes

272

organismos (incluyendo los humanos) y su entorno fisicoquímico. Del mismo modo que las

273

células en un organismo humano las diferentes especies, poblaciones, comunidades y los

274

componentes abióticos interactúan unos con otros en formas directas e indirectas, formando

275

una gigantesca red de interrelaciones que dan lugar a un sistema S que interactúa con otros

276

sistemas y da lugar al metasistema global S´, con propiedades y posibilidades

277

cualitativamente diferentes a las que mostramos los componentes de los subsistemas en el

278

nivel de complejidad del cual tenemos consciencia. Esto ocurre así porque la consciencia

279

humana es la de un individuo que percibe las interacciones con otros individuos de la misma u

280

otras especies en escalas espacial y temporal (t2-t1) pequeñas. Sin embargo, no estamos

281

conscientes de todo el conjunto de los componentes y sus interacciones en el espacio y el

282

tiempo globales, que es lo que daría lugar a la existencia del metasistema global.

283

El metasistema global es bastante antiguo, formándose probablemente antes que la biosfera,

284

pero sus características y habilidades deben de haber cambiado conforme sus componentes se

285

han modificado a través de las eras geológicas. En ese sentido pudiera plantearse la pregunta

286

de si las modificaciones realizadas por los humanos en el entorno global pudieran de cierto

287

modo cambiar las características no solo de la biosfera, lo cual es un hecho conocido (Hansen,

288

2001), sino posiblemente del metasistema global y si esto impactaría de alguna forma en el

289

conjunto de sistemas de donde obtenemos sustento. 2 El conocimiento que tenemos de esas partes (células, tejidos y órganos) es indirecto, proviene de estudios realizados en otros individuos, no es un autoconocimiento del sistema “uno mismo”.

9

290 291

Relevancia de la comprensión del metasistema global

292

El metasistema global se encuentra fuera del ámbito de la experiencia humana o de otros

293

organismos, ya que no es posible la comunicación entre este metasistema global y los seres

294

vivos por encontrarse en escalas temporal y espacial distintas, así como en ámbitos de

295

complejidad diferentes, lo que se traduce en un abismo de comunicación entre los dos tipos de

296

existencia. Este tema pudiera parecer intrascendente ya que ¿cuál seria la utilidad práctica de

297

algo abstracto y alejado de la experiencia humana? En primer lugar, antes de tocar la posible

298

aplicación práctica, es probable que la idea tenga algún valor filosófico. Tal vez ampliaría la

299

idea del desarrollo sustentable3, o tocaría las ideas acerca del papel de la humanidad en el

300

Universo o hasta la confianza en que la humanidad está sujeta de alguna manera al cuidado

301

de, o alineada con algún designio superior. Pudiera asociarse también con temáticas religiosas

302

ya que en lugar de hablar de alguna entidad superior preexistente realizando la creación activa

303

de los seres vivos, lo que parece ocurrir es precisamente lo contrario: la creación (como acto

304

involuntario pero no por ello menos trascendental) por parte de los componentes de los

305

subsistemas de una nueva categoría de existencia, de un metasistema global, en un ámbito de

306

complejidad distinto y por lo pronto inaccesible para sus involuntarios creadores.

307

¿Por qué es trascendente desde un enfoque técnico? Primero, porque el tema de las

308

propiedades emergentes en los sistemas complejos ha sido muy atendido pero relativamente

309

poco comprendido (De Wolf y Holvoet, 2004) y tal vez las posibilidades prácticas del estudio

310

de este metasistema global pudieran ampliar el interés multidisciplinario en el tema. Segundo,

311

la importancia práctica pudiera ser considerable ya que los humanos estamos inmersos en el

312

metasistema global como un componente más en interacción con otros componentes. ¿De que

313

manera el metasistema se ajusta a los cambios impuestos por los organismos en la biosfera?

314

Un ejemplo de ello fue el gran evento de oxidación resultante de la aparición de la fotosíntesis

315

oxigénica, el cual cambió radicalmente la configuración de la biosfera y la convirtió en un

316

sistema más efectivo para la disipación de energía libre (Canfield, 2005). Ahora se tiene en

317

acción a la inteligencia humana que al igual que la fotosíntesis oxigénica surgió a través del

318

proceso evolutivo, y que por medio de tecnología industrial utiliza cantidades significativas

319

de la productividad primaria y otro recursos naturales, creando productos antes inexistentes

320

como la cultura, tecnología para procesar y almacenar cantidades ingentes de información,

321

biotecnología, nanotecnología, exploración de otros sistemas planetarios, etc. ¿se trata como 3 “El desarrollo sustentable no es una idea fija, sino un proceso evolutivo de mejora del manejo de los sistemas, conseguido a través de un mayor conocimiento y comprensión” (Cary, 1998).

10

322

en el caso del gran evento de oxidación del inicio de una nueva reconfiguración (ahora por la

323

inteligencia) de una parte de los sistemas en que el fenómeno vida está inmerso?, de ser así,

324

¿cuál podría ser el impacto de estos cambios en los ajustes dinámicos del metasistema global?

325

Como respuesta parcial a la última pregunta; desde el punto de vista de las propiedades de los

326

CAS se espera que los componentes de los sistemas S1, S2, …, Sn tengan un impacto muy

327

grande en las propiedades del metasistema global S´, pero en mucha menor magnitud al

328

contrario, ya que el posible control que ejerce la entidad emergente sobre el comportamiento

329

individual de las unidades del sistema de donde surge es laxo (Levin, 1998) y se espera que

330

los efectos relevantes vayan de abajo hacia arriba (bottom-up), es decir desde los n sistemas

331

hacia el metasistema global (De Wolf y Holvoet, 2004). Sin embargo, también se ha

332

propuesto que el todo emergente puede tener un efecto importante sobre los componentes del

333

sistema a través de regulación de arriba hacia abajo (top-down) (Corning, 2002), lo que

334

entonces dejaría la pregunta abierta. De nuevo la analogía de las células que conforman un

335

organismo humano es útil. El surgimiento del “uno mismo” consciente está basado en las

336

interacciones al nivel de células, tejidos y órganos, pero el “uno mismo” desarrolla

337

adicionalmente comportamientos complejos asociados con la exploración, la búsqueda de

338

alimento, refugio y pareja, la memoria, el aprendizaje, etc., que se encuentran inaccesibles a

339

las células individuales que son la base de toda esta construcción biológica. En este sentido el

340

metasistema global del que aquí se habla se trata de una categoría diferente de existencia,

341

poco o nada consciente de la existencia de las unidades vivientes y de los otros sistemas y de

342

sus interacciones de donde emerge. A pesar de lo anterior, los ajustes en el comportamiento

343

del metasistema global pudieran tener impacto sobre los sistemas de donde surge, ya que los

344

cambios implicarían alteraciones en los flujos de materia, energía e información del conjunto

345

interactivo.

346

Para acceder al conocimiento sobre el comportamiento del metasistema global sería necesario

347

contar con modelos adecuados, un gran volumen de datos de los sistemas que lo forman y una

348

descomunal capacidad de cómputo. Los modelos pueden desarrollarse desde la perspectiva de

349

“arriba-abajo” (top-down) usando cantidades gigantes de datos buscando patrones y posibles

350

asociaciones funcionales. Una fuente potencial de dichos datos es el conjunto de registros

351

fósiles y paleoclimáticos así como las recientes bases de datos acerca de la actividad

352

climática, de vulcanismo y sismicidad, actividad magnética y gravitacional. Para los datos

353

actuales la limitante es el corto tiempo de que se dispone de ellos. Otra desventaja de este

354

enfoque es que los modelos requieren validación, lo que es posible contando con tiempos

355

largos de colecta de datos o bien con información de otros metasistemas planetarios. 11

356

Contando con un mínimo crítico de conocimientos sobre el metasistema global hay algunas

357

preguntas que pudieran responderse: ¿cuál es la importancia de dicha entidad en la evolución

358

planetaria y de la vida? ¿es posible que la especie humana juegue un papel relevante en su

359

evolución? o al contrario, una vez que emergió de las interacciones de los diferentes sistemas

360

y se volvió funcional ¿juega algún papel en la evolución de los organismos, entre ellos los

361

humanos? Seguramente que estas y otras preguntas son de gran relevancia en un marco de

362

desarrollo sustentable y de planificación a largo plazo.

363 364

Conclusión

365 366

Se plantea la posible existencia de un metasistema global que surge como propiedad

367

emergente del complejo sistema de componentes e interacciones entre componentes bióticos y

368

abióticos (magnetósfera, atmósfera, geósfera, hidrósfera y biosfera) que forman el sistema

369

planetario terrestre.

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