La vida social secreta de los murciélagos: Nicolas Perony en TEDxZurich

“La simplicidad conduce a la complejidad que conduce a la resiliencia”, nos dice Nicolas Perony, un ingeniero devenido en científico de sistemas complejos que estudia la estructura de grupos de animales. Perony comparte sus hallazgos sobre la resiliencia de las redes sociales de los murciélagos y la adaptación de las suricatas del Kalahari a las intromisiones del hombre y nos acerca a la maravillosa complejidad oculta del reino animal.

La ciencia.

La ciencia nos ha permitido saber tanto

que hemos podido llegar hasta
los confines del universo,

lo que a su vez puede considerarse

como algo extraordinario y lejano.

Y sin embargo, mucho más cerca,

y relacionadas directamente con nosotros,

hay muchas cosas
que no comprendemos del todo.

Por ejemplo, una de ellas es la
extraordinaria complejidad social

del mundo animal que nos rodea.

Y hoy me gustaría contarles un par
de historias relacionadas con esto.

Pero en primer lugar,
¿a qué llamamos complejidad?

¿Qué es algo complejo?

Complejo no significa complicado.

Un sistema complicado comprende
muchas pequeñas partes diferentes,

cada una de las cuales

tiene su propia función específica
dentro del sistema.

Por el contrario,

un sistema complejo está compuesto
por un número de partes similares,

que cuando interactúan

se comportan globalmente
de manera coherente.

Los sistemas complejos se forman
con muchas partes que interactúan

siguiendo sencillas reglas individuales,

y esto se traduce en lo que
llamamos propiedades emergentes.

El comportamiento del
sistema como un todo

no se puede predecir solamente
por las reglas individuales.

Como escribió Aristóteles:

"El todo es mayor que
la suma de las partes".

Pero, pasemos de Aristóteles

a un ejemplo más concreto,
de qué es un sistema complejo.

Estos son cachorros terrier escoceses.

Al principio, forman
un sistema desorganizado.

Pero luego, aparece
algo perturbador: la leche

Y cada individuo empieza a empujar

en una sola dirección. (Risas)

Y esto es lo que sucede: un remolino.

El remolino es la propiedad resultante

de la interacción entre los cachorros,

cuya única regla es
intentar llegar a la leche

y por eso empujan en
una dirección aleatoria.

Por lo tanto, se trata de
descubrir reglas sencillas

de las que resulta la complejidad.

Es lo que he denominado
"complejidad simplificada".

Y sobre eso trabajamos en la
Cátedra de Diseño de Sistemas

de la Escuela Politécnica
Federal, en Zúrich.

Recogemos datos de poblaciones animales,

analizamos patrones complejos
e intentamos explicarlos.

Para ello, hay físicos que
trabajan con biólogos,

matemáticos y científicos informáticos

y, en su interacción, entre todos,

desarrollan competencias multidisciplinares

para resolver estos problemas.

De nuevo, el todo es mayor que las partes.

De algún modo, la colaboración es otro
ejemplo de un sistema complejo.

Y Uds. se deben estar preguntado
de qué lado me encuentro yo.

¿Biología o física?

De hecho, de ninguno en específico.

Y para poder explicárselo, tengo que
contarles una pequeña historia sobre mí.

De pequeño, me gustaba mucho
construir todo tipo de cosas

y máquinas complejas.

Por esto, decidí estudiar
ingeniería eléctrica y robótica.

Mi proyecto de final de carrera

consistió en construir
un robot llamado ER1,

similar a este,

que recogía información de su entorno

mientras seguía una
línea blanca en el suelo,

algo bastante complicado,

pero funcionó muy bien
en nuestra sala de ensayos.

Y el día de la demostración,
con los todos los profesores,

cuando llevamos al ER1
a la sala de evaluación,

la luz de esa habitación resultó

ligeramente distinta

y confundió al sistema
de visión del robot,

que en la primera curva de la línea

se alejó de su curso
y se estampó contra la pared.

Habíamos invertido semanas en construirlo,
y bastó un sutil cambio en el color

de la luz de la habitación
para destruirlo.

Fue cuando me di cuenta

de que cuanto más complicada
es una máquina

más posibilidades hay
de que falle,

ante cualquier evento inesperado.

Y a partir de entonces decidí

que no quería crear cosas complicadas.

De verdad quería
comprender la complejidad,

la complejidad del mundo que nos rodea

y, en especial, la del mundo animal.

Lo que nos lleva a los murciélagos.

Los murciélagos de Bechstein son una
especie común de murciélagos europeos.

Son animales muy sociales.

La mayoría anidan o duermen juntos.

Y viven en colonias de madres y crías,
lo que quiere decir que cada primavera,

después del período de hibernación
las hembras se reúnen

y permanecen juntas durante 6 meses

para proteger a los pequeños.

Todos llevan un pequeño chip

para que cada vez que uno

entra en una de estas cajas especiales,
diseñadas para guarecerlos,

sepamos donde está.

Y lo más importante, que sepamos
donde están las hembras.

Así que hemos estudiado las
anidaciones en murciélagos

y así se ve.

Durante el día el murciélago anida

en varios subgrupos de diferentes cajas.

Puede ser que, en un día, las colonias
de murciélagos se dividan en 2 cajas,

para al día siguiente aparecer,
otra vez, en 1 sola caja,

o separarse entre 3 o más cajas.

Parece que todo es bastante errático,

y es lo que conocemos
como fisión fusión dinámica,

que es la propiedad de un grupo animal
de dividirse regularmente

y aparecer en diferentes subgrupos.

Así que decidimos recoger datos

a lo largo de varios días

y juntarlos para extraer

un patrón de asociación a largo plazo,

mediante la aplicación de
técnicas de análisis de redes

para conseguir una fotografía completa

de la estructura social de la colonia.

¿De acuerdo? Así es como
aparece la fotografía.

En esta red, todos los círculos son nodos,
murciélagos individuales,

y, las líneas entre ellos, sus lazos sociales,

las relaciones entre los individuos.

Al final resultó una fotografía muy interesante.

Esta comunidad de murciélagos está organizada
en 2 comunidades diferentes

que no se pueden predecir

por la fisión fusión dinámica.

Es lo que llamamos
unidades sociales "enigmáticas".

Pero, más interesante todavía, es el hecho
de que en torno a octubre

la colonia se divide y los murciélagos
hibernan separadamente.

Pero todos los años,

cuando los murciélagos
vuelven a reunirse en primavera

la comunidad es la misma.

Por lo tanto, estos murciélagos no se
olvidan de sus compañeros en un tiempo.

Con un cerebro del tamaño de un cacahuete

son capaces de mantener individualmente
vínculos sociales a largo plazo.

No sabíamos que esto era posible.

Los elefantes, los monos y delfines
sabíamos que podían hacerlo,

pero su cerebro es enorme
comparado con el de los murciélagos.

Así que, ¿cómo es posible que los murciélagos

mantengan su compleja estructura social

con unas habilidades cognitivas tan limitadas?

Y aquí es donde entra en juego
la complejidad como respuesta.

Para comprender su sistema,

construimos un modelo de
anidación en el ordenador

basado en simples reglas individuales

y simulamos miles y miles de días

en un colonia virtual de murciélagos.

Es un modelo matemático,

pero no es complicado.

En resumen, el modelo mostró
que cada murciélago

reconoce a otros murciélagos
de la colonia como amigos,

y es probable que anide
en una caja con ellos.

Reglas sencillas e individuales.

Esto es todo cuanto necesitamos

para explicar las complejidad social
de estos murciélagos.

Pero aún hay más.

Entre 2010 y 2011,

la colonia perdió más de
un tercio de sus miembros

quizás por el frío invernal.

A la primavera siguiente, no formaron
2 comunidades como cada año,

lo que podría haber supuesto
la muerte de toda la colonia,

porque se había reducido mucho en número.

En vez de eso, formaron una
única unidad social coherente,

que permitió a la colonia
sobrevivir durante aquella estación

y desarrollarse, otra vez,
en los 2 años siguientes.

Sabemos que los murciélagos
no son conscientes de que su colonia

se comporta de esta manera.

Todo lo que hacen es seguir
simples reglas de asociación

y de esta simplicidad,
resulta la complejidad social,

que les permite resistir

a los profundos cambios que afectan
la estructura de su población.

¡Me parece increíble!

Ahora les quiero contar otra historia.

Para esta, vamos a viajar desde Europa

al desierto del Kalahari, en el sur de África.

donde viven las suricatas.

Estoy seguro de que conocen a las
suricatas, unas criaturas fascinantes.

Viven en grupos con una estructura social
estrictamente jerarquizada.

Hay una pareja dominante
y muchos subordinados;

algunos actúan como centinelas,
otros, como cuidadores,

otros enseñan a los cachorros,
y así sucesivamente.

Colocamos un pequeño GPS en forma
de collar a estos animales

para estudiar cómo se movían juntos

y la relación entre sus movimientos
y su estructura social.

Hay un ejemplo muy interesante

de sus movimientos en grupo.

En medio de la reserva donde viven

hay una carretera,

por la que circulan coches
y que es peligroso atravesar;

pero que las suricatas tienen que cruzar

para poder alimentarse.

No preguntábamos cómo
lo hacían exactamente.

Descubrimos que la hembra dominante

es básicamente quien conduce
al grupo a la carretera,

pero cuando llega el momento
de atravesarla,

les manda una señal a sus subordinados

una manera de decirles:
"Adelántate y dime si es seguro".

(Risas)

Lo que desconocíamos

eran las reglas de comportamiento
que siguen las suricatas

para que se produzca este cambio
al borde de la carretera,

y estas sencillas reglas
nos dieron la repuesta.

Construimos un modelo que imitaba

a la carretera para poder simular
el cruce de los suricatas.

Es un modelo simple.

Las partículas aleatorias son
los movimientos de las suricatas,

cuya única regla es estar alineadas.

Es decir, sencillamente se mueven juntas.

Cuando estas partículas
llegan a la carretera

y encuentran algún obstáculo,

rebotan contra el mismo.

La única diferencia entre la hembra
dominante ─- en color rojo -─

y los otros individuos

es que, para ella,
la altura del obstáculo

que es un factor de riesgo
percibido desde la carretera,

es ligeramente más alta.

Y esta diminuta diferencia
en el movimiento individual

es suficiente para explicar
lo que observamos,

que las hembras dominantes llevan
su grupo a la carretera

y luego les ordenan cruzar primero.

George Box, estadístico inglés, escribió:

"Todos los modelos son falsos,
pero algunos son útiles".

Y, obviamente, este modelo es falso

porque en realidad los suricatas no son
nada más que partículas aleatorias.

Pero es muy útil, porque nos muestra

como la extrema simplicidad de las normas
de movimiento, a nivel individual,

pueden derivar en una gran complejidad,

a nivel del grupo.

De nuevo, es la simplicidad compleja.

Y me gustaría concluir sobre
lo que esto significa

para el conjunto de todas las especies.

Cuando la hembra dominante cede
el paso a un subordinado

no es por cortesía.

En realidad, la hembra dominante
es muy importante

para la cohesión del grupo.

Si muriese en la carretera,
pondría en riesgo a todo el grupo.

Por lo tanto, su comportamiento
para evitar el peligro

es una repuesta muy evolucionada.

Estas suricatas replican
una táctica evolucionada

que es muy antigua,

y la adaptan a los peligros actuales;

en este caso, una carretera
construida por el hombre.

Adaptan normas muy simples

y el comportamiento resultante es complejo,

permitiéndoles resistir a la invasión
de su hábitat natural

por el hombre.

Al final, hablamos de murciélagos que
cambian su estructura social en repuesta

a una caída de su población.

O de una adaptación nueva de las suricatas
a la carretera de los hombres,

o de otras especies.

Pero mi mensaje es siempre el mismo,
un mensaje que no es complicado,

sino muy sencillo,
de asombro y esperanza.

Mi mensaje es que los animales muestran
una extraordinaria complejidad social,

que les permite adaptarse
y responder a los cambios

en su entorno.

En tres palabras: en el reino animal,

la Simplicidad conduce a la Complejidad
que conduce a la Resiliencia.

Gracias.

(Aplausos)