Ciência,
ciência nos deu a chance de saber tanto
sobre os confins do universo,
o que é ao mesmo tempo tremendamente importante
e extremamente distante,
e ainda muito, muito mais próximo,
muito mais diretamente relacionado a nós,
há muitas coisas que não entendemos.
E uma delas é a extraordinária
complexidade social dos animais que nos rodeiam,
e hoje quero lhes contar algumas histórias
sobre a complexidade animal.
Em primeiro lugar, o que chamamos de complexidade?
O que é complexo?
Bom, complexo não significa complicado.
Algo complicado compreende muitas partes pequenas,
todas diferentes, e cada uma delas
tem o seu próprio papel no mecanismo.
Por outro lado, um sistema complexo
é feito de muitas, muitas partes similares,
e é a sua interação
que produz um comportamento globalmente coerente.
Sistemas complexos têm muitas partes interagindo
que se comportam de acordo com regras simples, individuais,
e isso resulta em propriedades emergentes.
O comportamento do sistema como um todo
não pode ser previsto
apenas à partir de regras individuais.
Como Aristóteles escreveu,
o todo é maior que a soma de suas partes.
Mas, à partir de Aristóteles, vamos passar para
um exemplo mais concreto de sistemas complexos.
Estes são terriers escoceses.
No início, o sistema está desorganizado.
Em seguida, surge uma pertubação: leite
Todos os indivíduos começam a empurrar numa direção
e é isso o que acontece.
O catavento é uma propriedade advinda
das interações entre os filhotes
cuja única regra é tentar manter o acesso ao leite
e, portanto, empurrar numa direção aleatória.
Então trata-se apenas de encontrar as regras simples
das quais surge a complexidade.
Chamo isso de simplificar a complexidade,
e o que fazemos na disciplina de design de sistemas
no ETH Zurich.
Coletamos dados de populações animais,
analisamos padrões complexos, tentamos explicá-los.
São necessários físicos que trabalham com biólogos,
matemáticos e cientistas da computação,
e é nas suas interações que se produzem
competências transfonteiriças
para resolver esses problemas.
Então, novamente, o todo é maior
do que a soma de suas partes.
De certo modo, a colaboração
é outro exemplo de um sistema complexo.
E você pode estar se perguntando
de que lado eu estou, biologia ou física?
Na verdade, é um pouco diferente,
e para explicar, preciso contar a vocês
uma história sobre mim.
Quando eu era criança,
eu adorava construir coisas, criar máquinas complicadas.
Então me propus a estudar engenharia elétrica
e robótica,
e meu projeto de final de curso
consistia em construir um robô chamado ER1;
parecia-se com isto;
que coletaria informação de seu ambiente
e prosseguir seguindo uma linha branca no chão.
Era complicadíssimo,
mas funcionou perfeitamente em nossa sala de testes,
e no dia da demonstração, os professores se reuniram para avaliar o projeto.
E levamos o ER1 para a sala de avaliação.
E parece que a iluminação daquela sala
era ligeiramente diferente.
O sistema visual do robô se confundiu.
na primeira curva da linha,
ele saiu de curso e bateu numa parede.
Nós passamos semanas construindo-o,
e tudo o que foi preciso para destruí-lo
foi uma mudança sutil na cor da luz
da sala.
Foi aí que eu percebi que
quanto mais complicada for uma máquina,
maior a chance de ela falhar
devido a algo absolutamente inesperado.
E eu decidi que, na verdade,
eu não queria criar coisas complicadas.
eu queria entender complexidade,
a complexidade do mundo ao nosso redor
e especialmente no reino animal.
O que nos leva aos morcegos.
Morcegos de Bechstein são uma espécie comum de morcegos europeus.
São animais bastante sociais.
Na maioria das vezes eles repousam, ou dormem, juntos.
E vivem em colônias maternais,
o que quer dizer que em toda primavera,
as fêmeas se encontram depois de hibernar no inverno,
e ficam juntas por cerca de seis meses
pra criar seus filhotes,
e todas carregam um chip bem pequeno,
o que significa que toda vez que alguma delas
entra em alguma dessas caixas de morcego especialmente equipadas,
nós sabemos onde ela está,
e mais importante,
sabemos com quem ela está.
Eu estudei associações de repouso nos morcegos,
e é assim que se parece.
Durante o dia, os morcegos pousam
em números de subgrupos em caixas diferentes.
Pode ser que em um dia,
a colônia se divida em duas caixas,
mas em outro dia,
pode estar junta em uma única caixa,
ou dividida em três ou mais caixas,
e tudo isso parece ser mesmo irregular.
Chama-se dinâmica fissão-fusão,
a propriedade de um grupo de animais
dividir-se e unir-se regularmente
em subgrupos diferentes.
E o que fazemos é pegar todos esses dados
de todos esses dias diferentes
e colocá-los em conjunto
para extrair um padrão de associação de longo prazo
aplicando técnicas com análise de redes
para ter uma visão completa
da estrutura social da colônia.
Certo? Então é assim que se parece essa imagem.
Nessa rede, todos os círculos
são nós, morcegos individuais,
e as linhas entre eles
são vínculos sociais, associações entre indivíduos.
Acontece que essa imagem é muito interessante.
Essa colônia de morcegos está organizada
em duas comunidades diferentes
que não podem ser previstas
com a dinâmica de fissão-fusão diária.
Nós as chamamos de unidades sociais secretas.
Ainda mais interessante, na verdade:
Todo ano, por volta de outubro,
a colônia se divide,
e todos os morcegos hibernam separadamente,
mas ano após ano,
quando os morcegos se reúnem novamente na primavera,
as comunidades se mantém as mesmas.
Esses morcegos se lembram dos seus amigos
por muito tempo.
Com o cérebro do tamanho de um amendoim,
eles mantém vínculos
individualizados e de longo prazo.
Não sabíamos que isso era possível.
Sabíamos que primatas
e elefantes e golfinhos podiam fazer isso,
mas comparados com morcegos, seus cérebros são enormes.
Então como pode ser
que os morcegos mantêm
essa estrutura social complexa estável
com tais habilidades cognitivas limitadas?
E é aí que a complexidade nos dá uma resposta.
Para entender esse sistema,
Nós construímos um modelo computacional de repouso,
baseado em regras simples e individuais,
e simulamos milhares e milhares de dias
na colônia de morcegos virtual.
É um modelo matemático,
mas não é complicado.
O que o modelo nos disse foi que, em resumo,
cada morcego conhece alguns outros membros da colônia
como seus amigos, e é somente um pouco mais propenso
a repousar numa caixa com eles.
Regras simples e individuais.
É tudo o que é preciso para explicar
a complexidade social desses morcegos.
Mas não é só isso.
Entre 2010 e 2011,
a colônia perdeu mais de dois terços de seus membros,
provavelmente por causa do inverno rigoroso.
Na próxima primavera, não se formaram duas comunidades
como todo ano,
o que poderia ter levado a colônia inteira à morte
porque teria se tornado pequena demais.
Em vez disso, formou-se uma unidade social única e coesiva,
que possibilitou à colônia sobreviver àquela estação
e prosperar novamente nos próximos dois anos.
O que sabemos é que os morcegos
não estão cientes que sua colônia faz isso.
Tudo o que fazem é seguir regras de associação simples,
e dessa simplicidade
surge a complexidade social
que permite à colônia ser resiliente
em face de mudanças dramáticas na estrutura populacional.
E eu acho que isso é incrível.
Agora quero lhes contar outra história,
mas para esta, temos que viajar da Europa
ao deserto do Kalahari na África do Sul.
É onde vivem os suricates.
Tenho certeza que vocês conhecem os suricates.
São criaturas fascinantes.
Vivem em grupos com uma estrutura social bem restrita.
Há um casal dominante,
e muitos subordinados,
alguns atuando como sentinelas,
alguns atuando como babás,
outros ensinando os filhotes, e assim por diante.
O que fazemos é colocar colares GPS bem pequenos
nesses animais
para estudar como eles se movem em conjunto,
e o que isso tem a ver com sua estrutura social.
e há um exemplo bem interessante
de movimento coletivo nos suricates.
No meio da reserva onde eles vivem
passa uma estrada.
Nessa estrada há carros, então é perigoso.
Mas os suricates precisam atravessá-la
para ir de um local de alimentação para o outro.
Então perguntamos, como eles fazem isso exatamente?
Descobrimos que a fêmea dominante
na maioria das vezes é quem guia o grupo até a estrada,
Mas na hora de atravessar a estrada,
ela dá espaço aos subordinados,
uma maneira de dizer,
"Vão em frente, digam-me se é seguro."
O que eu não sabia, na verdade,
eram que regras em seu comportamento seguem os suricates
para que essa mudança aconteça da margem do grupo
e se regras simples eram suficientes para explicá-la
Então construí um modelo, um modelo de suricates simulados
atravessando uma estrada simulada.
É um modelo simplista.
Suricates em movimento são como partículas aleatórias
cuja única regra é uma de alinhamento.
Eles simplesmente se movem em conjunto.
Quando essas partículas chegam à estrada,
elas percebem um tipo de obstáculo,
e são bloqueados por ela.
a única diferença
entre a fêmea dominante, aqui em vermelho,
e os outros indivíduos,
é que para ela, a altura do obstáculo,
que é, na verdade, o risco aparente da estrada,
é levemente maior.
e essa pequena diferença
nas regras individuais de movimento
é suficiente para explicar o que observamos,
que a fêmea dominante
guia seu grupo ate a estrada
e então dá espaço aos outros
para que atravessem primeiro.
George Box, que foi um estatístico inglês,
uma vez escreveu: "Todos os modelos são falsos,
mas alguns são úteis."
E, de fato, esse modelo obviamente é falso,
porque, na realidade, os suricates não são nada como partículas aleatórias.
Mas também é útil,
porque nos mostra que simplicidade extrema
nas regras de movimento ao nível individual
podem resultar numa grande parte de complexidade
ao nível do grupo.
Novamente, isso é simplificar a complexidade.
Gostaria de concluir
com o que isso significa para toda a espécie.
Quando a fêmea dominante
dá espaço a um subordinado,
não é por cortesia.
De fato, a fêmea dominante
é extremamente importante para a coesão do grupo.
Se ela morrer na estrada, o grupo inteiro está em risco.
Então esse comportamento de evitar o risco
é uma resposta evolucionário bem antiga.
Esses suricates estão replicando uma tática evolutiva
que vem de milhares de gerações,
e a estão adaptando a um risco moderno,
nesse caso, uma estrada construída por humanos.
Eles adaptam regras bem simples,
e o comportamento complexo resultante
lhes permite resistir à invasão humana
em seus habitats naturais.
No final das contas,
pode ser morcegos que mudam suas estruturas sociais
em resposta a uma queda na população,
ou pode ser suricates
que exibem uma adaptação nova para uma estrada humana,
ou pode ser outra espécie.
Minha mensagem aqui; e essa não é complicada;
mas uma simples de admiração e esperança;
minha mensagem aqui é que os animais
exibem uma complexidade social extraordinária,
e isso lhes permite adaptar-se
e responder à mudanças em seu ambiente.
Em três palavras, no reino animal,
a simplicidade leva à complexidade
o que leva à resiliência.
Obrigado.
(Aplausos)
Dania Gerhardt: Muito obrigada, Nicolas,
por esse grande início. Um pouco nervoso?
Nicolas Perony: Estou bem, obrigado.
DG: Ok, ótimo. Tenho certeza que muita gente na plateia
de alguma forma tentaram associar
entre os animais de que você falava;
morcegos, suricates; e humanos.
Você trouxe alguns exemplos:
As fêmes são as sociais,
as fêmeas são as dominantes,
não estou certa de quem pensa como.
Mas tem problema fazer essas associações?
Existem estereótipos que você pode confirmar a respeito disso
que podem ser válidos para todas as especies?
NP: Bem, eu diria que também há
contra-exemplos para esses estereótipos.
Por exemplo, nos cavalos-marinhos ou em coalas, na verdade,
é sempre o macho que cuida dos jovens.
E a lição é que muitas vezes é difícil,
e às vezes até perigoso,
criar paralelos entre humanos e animais.
Então é isso.
DG: Ok. Muito obrigada por esse grande início.
Obrigada, Nicolas Perony.