جراء! الآن بعدما حصلت على انتباهكم، نظرية التعقيد

إن السلوك الحيواني ليس معقد، لكنه مركب. يقوم نيكولاس بيروني بدراسة كيف تتبع الحيوانات الفردية -- سواء هي كلاب التيرير أو الخفافيش أو السرقاط -- قواعد بسيطة التي، مجتمعة، تشكّل أنماط سلوك أكبر. و كيف يمكن لتولد التعقيد هذا من البساطة أن يساعد الحيوانات على التكيّف مع الظروف الجديدة، بينما تنشأ هذه الظروف.

العلم،

لقد مكننا العلم من معرفة الكثير

عن الأماكن البعيدة في الكون،

الأمر الذي هو مهم جداً

و بعيد جداً،

إلّا أنه في الوقت نفسه
هناك أمور أكثر قرباً بكثير،

و أكثر ارتباطاً مباشرة بنا،

و لا نفهم الكثير عنها.

و أحدها هو التعقيد الإجتماعي

المذهل للحيوانات من حولنا،

و اليوم أريد أن أخبركم ببعض القصص

عن التعقيد الحيوانات.

لكن بداية، ما الذي نطلق عليه التعقيد؟

ما هو المركب؟

حسناً، المركب ليس معقد.

الأمر المركب يتألف من
العديد من الأجزاء الصغيرة،

جميعها مختلفة، و كل منها

له دوره المحدد في الآلية.

و على النقيض، إن الجهاز المركب

مكون من العديد،
العديد من الأجزاء المتشابهة،

و تفاعلها

هو ما ينتج سلوك متجانس ككل.

إن الأجهزة المركبة
لها العديد من الأجزاء المتفاعلة

التي تتصرف وفقاً لقواعد بسيطة، فردية،

و هذا يؤدي إلى خصائص ناشئة.

إن سلوك الجهاز ككل

لا يمكن توقعه

من القواعد الفردية فقط.

كما كتب أرسطو،

إن الكل أكبر من مجموع أجزائه.

لكن دعنا ننتقل من أرسطو إلى

مثال أكثر واقعية للأجهزة المركبة.

هذه كلاب ترير اسكتلندية.

في البداية، إن الجهاز غير منظم.

ثم يأتي تشويش: الحليب.

كل فرد يبدأ بالدفع باتجاه واحد

و هذا ما يحصل.

إن الدولاب هو خاصية ناشئة

من التفاعلات بين الجراء

التي قاعدتها الوحيدة
هي أن تحاول أن تبقي على منفذ للحليب

و لهذا تدفع في إتجاه عشوائي.

إن كل ما في الأمر هو إيجاد القواعد البسيطة

التي منها ينشاً التعقيد.

إنني أسمي ذلك بتبسيط التعقيد،

إنه ما نقوم به في إدارة تصميم الأجهزة

في جامعة إي تي أتش في زيورخ.

إننا نجمع البيانات عن مجتمعات الحيوانات،

نحلل الأنماط المركبة، نحاول تفسيرها.

إنه عمل يتطلب عمل
علماء فيزياء مع علماء أحياء،

مع علماء رياضيين و علماء حاسوب،

و تفاعلهم هو ما يُنتج

كفاءة خارجة عن الحدود

لحل هذا المشاكل.

لذا مرة أخرى، إن الكل أكبر

من مجموع الأجزاء.

بطريقة ما، إن التعاون

هو مثال آخر على الأجهزة المركبة.

و قد تتساءل

إلى جانب مَن أميل، إلى الأحياء أم الفيزياء؟

في الحقيقة، إن الأمر مختلف قليلاً،

و للتوضيح، يجب أن أخبركم

بقصة قصيرة عن نفسي.

عندما كنت طفلاً،

كنت أحب بناء الأشياء،
أن أصنع آلات معقدة.

لذا قررت أن أدرس الهندسة الكهربائية

و علم الروبوتات،

و مشروع تخرجي

كان بناء روبوت إسمه إي آر-1 --

لقد بدا كهذا ـــ

القادر على جمع المعلومات من بيئته

و يكمل اتباعه لخط أبيض على الأرض.

لقد كان الأمر معقد جداً، جداً،

لكنه نجح بشكل رائع في غرفة الاختبار،

و في يوم العرض، لقد كان دكاترتنا
قد تجمعوا لتقييم المشروع.

فأخذنا إي آر-1 لغرفة التقييم.

لقد تبين أن الضوء في تلك الغرفة

كان مختلف قليلاً.

لقد ارتبك نظام الرؤية للروبوت.

عند المنحنى الأول في الخط،

لقد خرج الروبوت عن مساره، و اصطدم بالجدار.

لقد أمضينا أسابيع في بناءه،

و كل ما لزم لتدميره

كان تغير طفيف في لون الضوء

في الغرفة.

هذا عندما أدركت أنه

كلما زادت درجة تعقيد الآلة التي تصنعها،

كلما زادت فرص فشلها

بسبب أمر غير متوقع تماماً.

و قررت، في الواقع،

أنني لم أعد حقاً أريد صنع أشياء معقدة.

أردت أن أفهم التعقيد،

تعقيد العالم من حولنا

و خصوصاً في مملكة الحيوان.

الأمر الذي يحضرنا إلى الخفافيش.

خفافيش بيخستين هي فصيلة شائعة
من الخفافيش الأوروبية.

إنها حيوانات اجتماعية جداً.

في الأغلب هي تجثم أو تنام مع بعضها البعض.

و هي تعيش في مستعمرات أمومية،

أي أنه في كل ربيع،

تجتمع الإناث بعد السبات الشتوي،

و تبقى مع بعضها لحوالي ستة أشهر

لترعى صغارها،

و جميعها يحمل شريحة صغيرة جداً،

ما يعني أنه في كل مرة يدخل

أحدها واحدة من صناديق
الخفافيش هذه المجهزة خصيصاً،

نعرف مكانها،

و الأهم من ذلك،

نعرف مع من هي.

فأنا أدرس تجمعات الجثوم في الخفافيش،

و هذا ما تبدو عليه.

خلال النهار، تجثم الخفافيش

في عدد من المجموعات
الجزئية في صناديق مختلفة.

قد يحدث أن تنقسم المستعمرات

في يوم ما بين صندوقين،

لكن في يوم آخر،

قد تكون مع بعضها في صندوق واحد،

أو تنقسم بين ثلاثة أو أكثر من الصناديق،

و كل ذلك يبدو عشوائي، حقاً.

إنه يسمى ديناميكية الانفصال-الاتحاد،

هي خاصية لمجموعة الحيوانية

خاصية الانفصال و الاندماج بانتظام

في مجموعات جزئية مختلفة.

إذاً ما نقوم به هو أخذ كل هذه البيانات

من كل هذه الأيام المختلفة

و تجميعها مع بعض

لاستخلاص نمط تجمّع على المدى الطويل

بتطبيق تقنيات من تحليل الشبكات

لفهم موضوع التركيب الاجتماعي

للمستعمرة بأكمله.

حسناً؟ إذاً تبدو هذه الصورة بهذا الشكل.

في هذه الشبكة، كل الدوائر

هي عُقد، أفراد من الخفافيش،

و الخطوط بينهم

هي روابط اجتماعية، علاقات بين الأفراد.

لقد تبين أن هذه صورة مثيرة للاهتمام جداً.

مستعمرة الخفافيش هذه منظمة

في مجتمعين مختلفين

الأمر الذي لا يمكن توقعه

من ديناميكية الانفصال-الاتحاد اليومية.

نحن نسميها بالوحدات الاجتماعية الخفية.

الأمر الأكثر إثارة للاهتمام، في الواقع:

كل سنة، عند أكتوبر تقريباً،

تنقسم المستعمرة،

و تقوم كل الخفافيش بالسبات الشتوي
منفصلة عن بعضها البعض،

لكن سنة بعد سنة،

عندنا تجتمع الخفافيش مع بعضها
مرة أخرى في الربيع،

تبقى المجتمعات على حالها.

إذاً هذه الخفافيش تتذكر أصدقاءها

لمدة طويلة جداً.

بواسطة أدمغة بحجم حبة الفول السوداني،

هي تبقي على روابط

فردية و طويلة المدى.

لم نكن نعرف أن ذلك كان من الممكن حدوثة.

لقد عرفنا أن الرئيسيات

و الفيلة و الدلافين تستطيع فعل ذلك،

لكن بالمقارنة مع الخفافيش،
الحيوانات السابقة تمتلك أدمغة ضخمة.

إذاً كيف من الممكن

أن تبقي الخفافيش على هذا التركيب

الاجتماعي المركب و المستقر

بالرغم من القدرات المعرفية المحدودة كهذه؟

و هنا حيث يوفر التعقيد جواباً.

لفهم هذا النظام،

قمنا ببناء نموذج بالكمبيوتر للجثوم،

قائم على قواعد بسيطة، فردية،

و حاكينا الآلاف و الآلاف من الأيام

في مستعمرة الخفافيش الافتراضية هذه.

إنه نموذج رياضي،

لكنه ليس معقد.

ما أعلمنا به النموذج هو، باختصار،

أن كل خفاش تعرف
بضعة أفراد آخرين في المستعمرة

كصديقاتها، و هناك إحتمال أكبر بقليل

أن تجثم في صندوق معهن.

قواعد بسيطة، فردية.

هذا كل ما في الأمر لتفسير

التعقيد الاجتماعي لهذه الخفافيش.

لكن هناك ما هو أكثر إثارة للاهتمام.

بين عامي 2010 و 2011،

لقد فقدت المستعمرة أكثر من ثلثي أفرادها،

على الأغلب بسبب الشتاء القارص.

في الربيع الذي تلاه،
لم تشكل المستعمرة مجتمعين

ككل سنة،

ما قد يؤدي إلى موت كل المستعمرة

لأنها كانت لتصبح صغيرة جداً.

عوضاً عن ذلك، لقد كونت
وحدة اجتماعية وحيدة و متماسكة،

ما سمح للمستعمرة بالبقاء خلال ذلك الفصل

و بالازدهار مرة أخرى
خلال السنتين التاليتين.

ما نعرفه هو أن الخفافيش

لا تدرك أن مستعمرتها تقوم بهذا.

كل ما تقوم به هو اتباع قواعد تجمع بسيطة،

و من هذه البساطة

ينشأ التعقيد الاجتماعي

الأمر الذي يسمح للمستعمرة أن تكون مرنة

ضد التغيرات الكبيرة
في التركيبة السكانية.

إنني أجد هذا لأمر مذهل.

الآن أريد أن أخبركم بقصة أخرى،

لكن من أجل ذلك يجب علينا أن نسافر من أوروبا

إلى صحراء كالاهاري في أفريقيا الجنوبية.

هنا حيث تعيش حيوانات السرقاط.

إني متأكد أنكم تعرفون حيوانات السرقاط.

إنها كائنات مذهلة.

إنها تعيش في مجموعات
مع سُلَّم اجتماعي صارم جداً.

هناك زوج مسيطر وحيد،

و العديد من المرؤوسين،

بعضهم يقوم بدور الحرّاس،

بعضهم بقوم برعاية الصغار،

بعضهم يعلم الجراء، و هكذا.

ما نقوم به هو وضع أطواق تتبع
عن طريق الأقمار الصناعية صغيرة جداً

على هذه الحيوانات

لدراسة كيف تتحرك مع بعضها،

و علاقة ذلك بتركيبها الاجتماعي.

و هناك مثال مثير للاهتمام جداً

للحركة الجماعية عند حيوانات السرقاط.

في وسط المحمية التي يعيشون فيها

يوجد طريق.

على هذا الطريق توجد سيارات، إذاً هو خطر.

لكن يجب على حيوانات السرقاط عبوره

لتنتقل من منطقة رعي إلى أخرى.

لذا تساءلنا، كيف تقوم بذلك بالضبط؟

لقد وجدنا أن الأنثى المسيطرة

هي في الأغلب من يقود المجموعة إلى الطريق،

لكن فيما يتعلق بعبوره، عبور الطريق،

إنها تفسح المجال للمرؤسين،

هي طريقة لقول:

"تقدموا، أخبروني إن كانت الطريق آمن."

ما لم أعرفه، في الحقيقة،

كانت القواعد في سلوكها
التي اتبعتها حيوانات السرقاط

ليحدث هذا التغيير عند حد المجموعة

و إن كانت القواعد البسيطة
كافية لتفسير الأمر.

لذا قمت ببناء نموذج، نموذج
يحاكي عبور حيوانات السرقاط

حيوانات السرقاط لطريق مقلّد.

إنه نموذج مبسط.

إن حيوانات السرقاط المتحركة
كالجسيمات العشوائية

التي لها قاعدة مميزة
تتعلق بالانتظام في خط مستقيم.

إنها ببساطة تتحرك سوية.

عندما تصل هذه الحسيمات إلى الطريق،

إنها تشعر بنوع ما من العوائق،

و ترتد عنه.

إن الاختلاف الوحيد

بين الأنثى المسيطرة،
مبين هنا في اللون الأحمر،

و الأفراد الأخرى،

هو أن بالنسبة لها، ارتفاع العائق،

و هو في الحقيقة الخطر الذي يتم إدراكه
و الذي يمثله الطريق،

هو فقط أعلى بقليل،

و هذا الاختلاف الضئيل

في قاعدة تحرك الفرد

كافي لتفسير ما نرصده،

أن الأنثى المسيطرة

تقود مجموعتها إلى الطريق

ثم تفسح المجال للحيوانات الأخرى

لكي يعبروا أولاً.

جورج بوكس، الذي كان عالم إحصاء إنجليزي،

كتب مرة: "كل النماذج خاطئة،

لكن بعض النماذج مفيدة."

و في الحقيقة، هذا النموذج خاطئ بشكل واضح،

لأنه في الواقع، حيوانات السرقاط هي
ليست جسيمات عشوائية.

لكنها أيضاً مفيدة،

لأنها تخبرنا أن البساطة الشديدة

في قواعد الحركة على المستوى الفردي

يمكنها أن تنتج بتعقيد بالغ

على مستوى المجموعة.

لذا مرة أخرى، هذا تبسيط للتعقيد.

أود أن أختم

بما يعنيه هذا بالنسبة لكل الفصيلة.

عندما تفسح الأنثى المسيطرة

المجال لمرؤوس،

إنه ليس من قبيل الكياسة.

في الحقيقة، إن الأنثى المسيطرة

مهمة جداً من أجل ترابط المجموعة.

إن ماتت على الطريق،
تصبح المجموعة بأكملها في خطر.

إذاً فهذا السلوك لتجنب الخطر

هو استجابة تطورية قديمة جداً.

حيوانات السرقاط هذه تكرر تكتيك متطور

عمره آلاف من الأجيال،

و هي تلائمه مع خطر حديث،

في هذه الحالة هذا الخطر هو طريق بناه البشر.

إنها تلائم قواعد بسيطة جداً،

و السلوك المركب الناتج

يسمح لحيوانات السرقاط
أن تقاوم انتهاكات الانسان

لمواطنهم الطبيعية.

في النهاية،

قد تكون الخفافيش
هي ما يغير تركيبه الاجتماعي

كاستجابة لتضاؤل مفاجئ في عدد الأفراد،

أو قد تكون حيوانات السرقاط

هي من يظهر تكيّف جديد لطرق البشر،

أو قد تكون فصيلة أخرى.

إن رسالتي هنا -- و إنها ليست بمعقدة،

لكنها رسالة بسيطة و أتمنى --

إن رسالتي هنا أن الحيوانات

تبدي تعقيد اجتماعي مذهل،

و هذا يسمح لها بالتأقلم

و تستجيب للتغيرات في بيئتها.

بثلاثة كلمات، في مملكة الحيوان،

إن البساطة تؤدي إلى تعقيد

الأمر الذي يؤدي إلى مرونة.

شكراً.

(تصفيق)

دانيا جيرهاردت: شكراً جزيلاً، نيكولاس،

لهذه البداية الرائعة. هل أنت متوتر قليلاً؟

نيكولاس بيروني: إنني بخير، شكراً.

دانيا جيرهاردت: حسناً، رائع. إنني متأكدة
أنه يوجد الكثير من الناس في الجمهور

الذين قد حاولوا ربط

ما بين الحيوانات التي كنت تتكلم عنها --

الخفافيش و السرقاط -- و البشر.

لقد ضربت بعض الأمثلة:

إن الإناث هي الاجتماعية،

إن الإناث هي المسيطرة،

لا أعلم كيف يفكر كل شخص.

لكن هل من الصائب عمل هذه الروابط؟

هل يوجد تعميمات يمكنك تأكيدها في هذا الخصوص

التي هي صالحة لكل الفصائل؟

نيكولاس بيروني: حسناً،
يمكنني القول أنه هناك أيضاً

أمثلة مضادة لهذه التعميمات.

على سبيل المثال، في حيوانات
فرس البحر أو الكوالا، في الحقيقة،

إن الذكور هي من تعتني بالصغار دائماً.

و العبرة في أنه من الصعب غالباً،

و أحياناً خطير بعض الشيء،

مقارنة بين البشر و الحيوانات.

و هذا كل ما في الأمر.

دانيا جيرهاردت: شكراً جزيلاً
على هذه البداية الرائعة.

شكراً، نيكولاس بيروني.