Πολυπλοκότητα

Το βασικό πρόβλημα κάθε οργανισμού στον αγώνα για την ζωή είναι η επιλογή της δράσης που θα εξασφαλίσει την επιβίωση σε ένα πολύπλοκο περιβάλλον. Το άλλο βασικό πρόβλημα είναι η ενέργεια που θα επιτρέψει αυτήν την δράση.
Η πολυπλοκότητα έγκειται στην δυσκολία πρόβλεψης της κατάστασης ενός συστήματος σε μια επόμενη χρονική στιγμή. Μια τέτοια πρόβλεψη επιτρέπει σε έναν οργανισμό να επιλέξει την δράση που θα βελτιστοποιήσει τις πιθανότητες επιβίωσης, ή πιο απλά θα επιτρέψει την προσαρμογή του.
Η πολυπλοκότητα των οργανισμών που παρατηρούμαι στην φύση σήμερα είναι αποτέλεσμα της προσπάθειας για αντιμετώπιση της πολυπλοκότητας. Εξαιτίας όμως της αλληλεξάρτησης μεταξύ των οργανισμών (που και αυτή ήταν λύση στο πρόβλημα της πολυπλοκότητας και της ενέργειας) οι ίδια η εξέλιξη των οργανισμών ενισχύει το πρόβλημα. Τελικά η ζωή σαν σύνολο εμφανίζεται σαν ένα σύστημα ολοένα αυξανόμενης πολυπλοκότητας: σωματιδιακό/μοριακό υπόστρωμα – σύνθετα αυτο-αντιγραφόμενα μόρια – απλά κύτταρα/οργανισμοί – πολύπλοκα κύτταρα – πολυκύτταροι οργανισμοί – φυτά – χορτοφάγα ζώα – σαρκοφάγα ζώα – άνθρωπος – κοινωνίες – κράτη - πολιτισμοί – πλανήτης.

Η φύση έχει δημιουργήσει πολλούς τρόπους για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα:

1. Μέθοδος δοκιμής και σφάλματος (εξελικτικός αλγόριθμος). Η προσαρμογή είναι αργή για αυτό προϋποθέτει αργά μεταβαλλόμενες συνθήκες. Είναι όμως και η πιο αποτελεσματική σε βάθος χρόνου. Συνίσταται συνήθως σε τυποποιημένες αντιδράσεις σε ερεθίσματα.
2. Συνεργασία. Ο συνασπισμός απλών οργανισμών για την σύνθεση πολύπλοκων συστημάτων. Η συνεργασία συντελεί στην ευρωστία (π.χ. το όλον επιβιώνει παρά την αποτυχία μερικών μελών). Η αλληλεπίδραση οδηγεί στην ανάδυση ιδιοτήτων (emergentproperties) που δεν υπάρχει στα μέλη.
3. Ομοιοστασία. Ειδικά η αρνητική ανάδραση επιτρέπει στον οργανισμό να «διαβάζει» το περιβάλλον και να προσαρμόζει την εσωτερική του κατάσταση ώστε να έρχεται σε ισορροπία με αυτό. Σε επίπεδο ανθρώπινης νόησης ομοιοστασία μπορεί να θεωρηθεί και το κυνήγι στόχων.
4. Εξειδίκευση, Μοναδοποίηση (modularization). Πρακτικά σημαίνει σπάσιμο ενός πολύπλοκου προβλήματος σε πολλά ανεξάρτητα υπο-προβλήματα που μπορούν να επιλυθούν από ανεξάρτητα υποσυστήματα. Τα επιμέρους συστήματα σχηματίζουν ιεραρχικά δομημένες οντότητες αυξανόμενης πολυπλοκότητας.
5. Αισθήσεις. Με την αύξηση της πολυπλοκότητας βλέπουμε και την αύξηση των δυνατοτήτων των αισθήσεων .
6. Εστίαση. Η δυνατότητα να αντιμετωπίζεις το πρόβλημα σε τοπικό επίπεδο χωρίς να επηρεάζεσαι από την πολυπλοκότητα του σφαιρικού συστήματος. Για παράδειγμα η δυνατότητα εστίασης του ματιού και η προσοχή (attention). Η απόκρυψη πληροφορίας μπορεί να είναι πολλές φορές ευεργετική. Για παράδειγμα τον μεσαίωνα η ζωή φαινόταν πολύ απλούστερη για έναν αγρότη γιατί ο κόσμος του ήταν το χωριό του ενώ σήμερα (π.χ. με την δικτύωση του κόσμου) ο κόσμος φαίνεται εξαιρετικά πολύπλοκος.
7. Μνήμη, Μάθηση. Αντιμετώπιση επαναλαμβανόμενων συνθηκών με στερεότυπη (και αποτελεσματική επομένως) συμπεριφορά. Συλλογή μνήμη στις ανθρώπινες κοινωνίες.
8. Κατηγοριοποίηση. Η ικανότητα της κατάταξης αισθητηριακών δεδομένων σε οντολογικές κατηγορίες αντιμετωπίζοντας έτσι το πρόβλημα της μεταβλητότητα των μορφών στην φύση. Είναι ίσως η πιο σημαντική εξέλιξη καθώς επέτρεψε την εμφάνιση της συμβολικής/λογικής σκέψης.
9. Συμβολική Σκέψη. Με την έλευση της συμβολικής/λογικής σκέψης και της ανθρώπινης γλώσσας είναι δυνατές πιο μακροπρόθεσμες στρατηγικές δράσης (μοντελοποίηση, πρόβλεψη).
10. Συναισθηματικά, αξιολογικά συστήματα. Όσο πιο πολύπλοκος γίνεται ο κόσμος τόσο αυξάνονται και οι δυνατότητες δράσης άλλα και τόσο πιο δύσκολο γίνεται η πρόβλεψη των συνεπειών κάθε μίας από αυτές. Λύση εικάζεται ότι έδωσαν τα συναισθηματικά/ηδονικά κυκλώματα που έχουν σαν στόχο την απόδοση ποιότητας (π.χ. ηδονή/πόνος, χαρά/λύπη) σε κατηγορίες (αντικείμενα, ενέργειες, καταστάσεις)

Η πολυπλοκότητα με την οποία έρχεται σήμερα αντιμέτωπος ο άνθρωπος σε πλανητικό επίπεδο είναι πέρα από κάθε κλίμακα.
Θα αποτελέσει η αυξανόμενη πολυπλοκότητα τροχοπέδη στην εξέλιξη (επιστήμες, πολιτισμός) ?
Μπορούμε να μετασχηματιστεί η ανθρωπότητα σε έναν επιτυχημένο πλανητικό οργανισμό ? Πώς θα καταφέρουμε να μετατρέψουμε ανταγωνιζόμενες ατομικότητες σε κύτταρα συνεργαζόμενα για ένα κοινό σκοπό ?