EN UN VUELO DE ESTORNINOS
La de la interacción es una cuestión importante, incluso para la comprensión de los fenómenos psicológicos, sociales y económicos. En particular, nos centramos en cómo logra comunicarse cada componente de la bandada para moverse de forma coherente, produciendo una única entidad colectiva y múltiple.
Resulta fascinante observar el comportamiento colectivo de los animales, ya sean bandadas de aves, bancos de peces o manadas de mamíferos.
Al atardecer vemos a las bandadas formar imágenes fantasmagóricas, miles de danzantes motitas negras recortándose sobre un cielo de colores cambiantes. Las vemos moverse todas juntas sin chocar ni dispersarse, superando obstáculos, separándose y volviendo a agruparse, reconfigurando constantemente su disposición espacial, como si hubiera un director de orquesta dando órdenes que todas siguieran. Podríamos quedarnos mirándolas durante horas; hasta tal punto se renueva el espectáculo, creando continuamente formas diferentes e inesperadas. Pero a veces, aun en presencia de una belleza tan pura, aparece la deformación profesional del científico y surgen un montón de preguntas. ¿Hay un director de orquesta o el comportamiento colectivo se organiza por sí solo? ¿Cómo se propaga la información con tal rapidez a través de toda la bandada? ¿Cómo es posible que las configuraciones cambien tan deprisa? ¿Cómo se distribuyen las velocidades y aceleraciones de las aves? ¿Cómo pueden virar a la vez sin chocar? ¿Bastan unas sencillas reglas de interacción entre los estorninos para generar movimientos colectivos elaborados y variables como los que observamos en el cielo de Roma?
Cuando sientes curiosidad y anhelas saber la respuesta a tus preguntas, empiezas a buscar; antaño en los libros, ahora en la red. Si tienes suerte das con la respuesta; pero cuando no hay respuesta, porque nadie la conoce, si sientes «auténtica»curiosidad empiezas a preguntarte si no deberías ser tú quien la encontrara. El hecho de que nadie la haya descubierto antes no te acobarda; al fin y al cabo, ese es justamente tu trabajo: imaginar o hacer lo que nadie ha hecho antes. Sin embargo, no puedes pasarte la vida intentando abrir puertas blindadas de las que no tienes la llave. Antes de ponerte en marcha has de averiguar si tienes las competencias y las herramientas técnicas necesarias para llegar hasta el fondo de la cuestión. Nadie puede asegurarte el éxito. En este tipo de situaciones los italianos decimos metafóricamente que hay que lanzar el corazón por encima del obstáculo; pero si el obstáculo resulta ser tan alto que el corazón rebota contra él, es mejor desistir.
Comportamientos colectivos complejos
El vuelo de los estorninos me fascinaba de manera especial porque conectaba con el que constituye el hilo conductor no solo de mis investigaciones, sino también de muchísimos otros estudios de la física moderna: la necesidad de entender el comportamiento de un sistema integrado por un gran número de componentes (actores) que interactúan entre sí. En física, según los casos, los actores pueden ser electrones, átomos, espines, moléculas... Tienen reglas de comportamiento muy simples, pero en conjunto dan lugar a un comportamiento colectivo mucho más complejo. Desde el sigloxix, la física estadística ha intentado responder a preguntas como estas: ¿por qué un líquido hierve o se congela a determinadas temperaturas?, ¿por qué ciertas sustancias conducen la electricidad y transmiten bien el calor (como, por ejemplo, los metales), mientras que otras son aislantes?... La respuesta a estas preguntas se ha encontrado hace tiempo; otras, en cambio, siguen abiertas.
En todos estos problemas físicos hemos llegado a comprender de forma cuantitativa cómo surge el comportamiento colectivo a partir de unas sencillas reglas de interacción entre actores individuales. El reto consistía en hacer extensiva la aplicación de las técnicas de mecánica estadística de los entes inanimados a los animales, como, por ejemplo, los estorninos. Los resultados no solo serían de interés para la etología y la biología evolutiva, sino que a muy largo plazo podrían traducirse asimismo en una mejor comprensión de los fenómenos económicos y sociales en el ámbito de las ciencias humanas. También en este caso tenemos a un gran número de individuos que influyen unos en otros. Necesitamos entender el vínculo que existe entre el comportamiento de cada individuo y el comportamiento colectivo.
El gran físico estadounidense Philip Warren Anderson (premio Nobel en 1977) había planteado esta idea en un provocador artículo publicado en 1972 bajo el título de «More is Different» («Más es diferente»), en el que sostenía que el aumento del número de componentes de un sistema no solo determina un cambio de tipo cuantitativo, sino también cualitativo: el principal problema conceptual que habría de abordar la física era determinar las relaciones entre las reglas microscópicas y el comportamiento macroscópico.
Bandadas de estorninos
Para explicar algo, primero hay que conocerlo; y en este caso nos faltaba un dato crucial: necesitábamos comprender los movimientos de las bandadas en el espacio, pero por entonces todavía no se disponía de esa información. De hecho, la enorme cantidad de filmaciones y fotografías de bandadas disponibles (que hoy pueden encontrarse fácilmente en internet) estaban hechas todas ellas desde un mismo ángulo, con lo que se perdía cualquier información tridimensional. En cierto modo, éramos como los prisioneros del mito de la caverna de Platón, que, al ver solo las sombras bidimensionales proyectadas en la pared de la cueva, no podían llegar a captar la naturaleza tridimensional de los objetos.
Y precisamente esta dificultad era otra de las razones de mi interés. El estudio del movimiento de las bandadas era un proyecto completo: incluía el diseño del experimento, la recopilación y el análisis de datos, el desarrollo de programas informáticos para las simulaciones, y la interpretación de los resultados experimentales para sacar conclusiones.
Sabíamos que los métodos de la física estadística, mi campo de investigación desde siempre, serían indispensables para la reconstrucción tridimensional de las trayectorias de los estorninos; pero lo que de verdad me atraía era la participación en el diseño y la ejecución de la parte experimental. Por regla general, los físicos teóricos estamos alejados de los laboratorios y trabajamos con conceptos abstractos. Resolver un problema real implica mantener bajo control muchísimas variables, que en este caso iban desde la determinación de las distancias focales de los objetivos fotográficos hasta la ubicación óptima de las cámaras, pasando por la capacidad de almacenamiento de datos y las técnicas de análisis. Cada detalle concreto determina el éxito o el fracaso del experimento; cuando uno se dedica al pensamiento «teórico» no tiene idea de cuántos problemas se encuentran «sobre el terreno». Nunca me ha gustado estar demasiado lejos de los laboratorios.
Los estorninos son animales sumamente interesantes. Hace siglos, pasaban los meses cálidos en el norte de Europa y el invierno en África septentrional. Actualmente no solo han aumentado las temperaturas invernales debido al calentamiento global, sino que además nuestras ciudades se han vuelto mucho más calurosas, tanto por su mayor tamaño como por la presencia de múltiples fuentes de calor (la calefacción doméstica, el tráfico...). Hoy, en Italia, muchos estorninos ya no cruzan el Mediterráneo, y se quedan a pasar el invierno en diversas ciudades costeras, incluida Roma, donde los inviernos son más suaves que antaño.
Los estorninos llegan a principios de noviembre y se van a primeros de marzo. Son bastante puntuales en esos desplazamientos: probablemente el momento de su migración no dependa tanto de la temperatura sino más bien de razones astronómicas tales como la cantidad de horas de luz. En Roma, de noche encuentran árboles de hoja perenne donde resguardarse del viento; de día la comida escasea en la ciudad, de modo que se desplazan a comer fuera, a la campiña circundante, en pequeños grupos de alrededor de un centenar de individuos. Son animales sociales, acostumbrados a vivir en grupo: cuando se posan en un campo, la mitad de ellos comen tranquilamente mientras la otra mitad permanece en la linde vigilando la posible llegada de un depredador; cuando se trasladan al campo siguiente, los papeles se invierten. Al anochecer vuelven al calor de la ciudad, y, antes de posarse en los árboles, forman grupos extremadamente numerosos que revolotean en el cielo de la capital. A pesar de todo, siguen siendo animales sensibles al frío invernal: cuando por la noche sopla el fuerte y gélido viento del norte, al día siguiente es fácil encontrar a muchos de ellos muertos de frío bajo los árboles que no les han proporcionado suficiente refugio.
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