PROPIEDADES EMERGENTES

PROPIEDADES EMERGENTES

La teoría de los sistemas generales visualiza a los diferentes niveles de organización en la naturaleza como un todo organizado en sus aspectos físico-químicos, biológicos y sociales, y en donde las interacciones de las partes en cada uno de esos niveles manifiestan propiedades emergentes (hacen que surjan). Y estas propiedades emergentes son el resultado del funcionamiento simultáneo de numerosos factores interactuando entre ellos de forma compleja.

Por ejemplo, un ecosistema lo caracteriza el flujo de energía y la circulación de la materia; en una comunidad las propiedades emergentes son la biodiversidad (diversidad de especies), las interrelaciones entre las especies (simbiosis) y otras más; en una población las propiedades son la tasa de crecimiento, la tasa de dispersión, la migración, etcétera. Todas estas características son propiedades emergentes que solamente se manifiestan a cada nivel de organización.

JERARQUIZACIÓN

Paralelamente, los sistemas tienen una estructura, la cual es jerárquica, de modo que un organismo vivo o un sistema, no es nada más una agregación de partes elementales, sino un todo que consiste de subsistemas interactuando.

Desde esta perspectiva, los sistemas tienen la ambigüedad de ser un todo y a la vez parte, de tal manera que pueden ser sistemas supraordinados o subordinados; y a la vez, los sistemas contemplados a un mismo nivel de organización deben mantenerse en coordinación.

A manera de ejemplo: Considérese un ecosistema bosque, que pudiera ser la Sierra Nevada, y el cual estaría compuesto de los subsistemas: manantiales, riachuelos, valles altos internos, alta montaña, zona alta de pináceas, zona de transición ecológica con árboles de hoja ancha y caducifolios, y otros más.

Para que el ecosistema bosque funciones y sea perdurable (sustentable, sostenible), los diferentes subsistemas que lo componen deben estar en coordinación entre ellos mismos; además tendrían que estar subordinados al todo, esto es, al ecosistema bosque Sierra Nevada. Ahora, éste último como una unidad, como un todo, estaría compuesto de sus diferentes subsistemas y en supraordinación con respecto a ellos.

Todos los sistemas, además de estructura, tienen una función y una dinámica. La función es el trabajo que ejecutan, y la dinámica son los factores que condicionan que ese trabajo se efectúe.

BALANCE

Los sistemas para que funcionen óptimamente deben tener un balance y mecanismos de autorregulación o de control. En los ecosistemas naturales que han alcanzado una estabilidad, hay un balance, y para el mantenimiento de ese balance, el factor crucial es la complejidad del sistema. Estos ecosistemas han logrado a través de los siglos y el espacio un estado de equilibrio dinámico. Infortunadamente, el hombre, inmerso en el paradigma de la urgencia e incremento de la producción de alimentos, ha modificado drástica y negativamente esos ecosistemas hasta prácticamente destruirlos haciendo incluso irreversible (irreparable el daño) el recuperarlos. Así se inventó la agricultura convencional.

En los agroecosistemas (ecosistemas agrícolas), dependiendo de su complejidad, los mecanismos de control o de autorregulación responsables del equilibrio dinámico son bloqueados por la imposición humana de controles determinísticos, esto es, no automáticos, sino artificiales y con un propósito antropocéntrico. Por esto, en mayor o menor grado, el balance se ha perdido y las poblaciones nocivas al agroecosistema alcanzan densidades de población que se constituyen como plagas o enfermedades.

La pérdida del balance en los agroecosistemas es mayor cuanto mayor o más fuerte es el control determinístico que se aplique (p.e. la aplicación de insecticidas de amplio espectro en la totalidad del agroecosistema); y el control es todavía aun mayor cuando más bajo es el nivel organizativo del sistema sobre el cual se aplique, por ejemplo a los niveles genómicos en las poblaciones (p.e. el uso de variedades puntuales, genéticamente hablando, resistentes al ataque de fitopatógenos; o, de organismos genéticamente modificados con fines antropocéntricos). En otras palabras, pequeños cambios en la estructura (la estructura genética), pueden conducir a cambios drásticos en el comportamiento (el comportamiento de la población).

COMPLEJIDAD

Entre más bajo es el nivel de organización de los sistemas, mayor es la complejidad de los mismos y mayores son las fuerzas que mantienen la unión de sus componentes, y viceversa. En este tenor, la complejidad es menor en cada nuevo nivel superior de la organización de los sistemas, y las fuerzas que mantienen unidos a esos nuevos niveles superiores son más débiles que en los niveles inferiores que los preceden. Paralelamente, las propiedades emergentes de un nivel de sistema más alto no implican necesariamente un incremento en la complejidad. Realmente, los niveles altos manifiestan una simplificación de funciones del sistema; por lo tanto, la complejidad es mayor entre más se desciende en los niveles de organización de los sistemas.

Por ejemplo: Un lago, una molécula de agua y los átomos de hidrógeno y oxígeno. Con respecto a las fuerzas, es evidente que las que mantienen al lago son la gravedad y la cohesión entre las moléculas de agua, principalmente; pero con poco calor, relativamente, éstas se evaporan y el lago pierde agua, esto es, las moléculas de agua se elevan (se rompe la tensión superficial), la cohesión se rompe (las moléculas se separan y se gasifican) y continúan el ciclo del agua en la naturaleza (eventualmente retornarán al lago). Pero en la molécula de agua tal cuales (H2O), compuesta por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, intervienen en su unidad fuerzas físicas más complejas, por ejemplo puentes de hidrógeno (dipolos electrostáticos), enlaces covalentes y fuerzas de Van der Waals, principalmente. Y para disociar o separar una de estas moléculas, esto es, los átomos de hidrógeno y de oxígeno para que éstos se manifiesten como gases que son, se requiere una mayor cantidad de fuerza (de energía). Ahora bien, al nivel más bajo, el de átomo (de H y O), el sistema es realmente mucho más complejo y las fuerzas que intervienen en su unión son al menos cuatro: 1) fuerzas nucleares fuertes, 2) fuerzas nucleares débiles, 3) electromagnetismo, y 4) la gravedad (que interviene a ese nivel de forma muy débil).

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