Cómo las sociedades de hormigas apuntan a posibilidades radicales para los humanos

La colonia de hormigas ha servido a menudo como metáfora del orden y la jerarquía humanos. Pero la verdadera sociedad de hormigas es radical hasta la médula

Es fácil encontrar ejemplos familiares de división del trabajo. En una empresa, unas personas trabajan en ventas y otras en contabilidad; en una orquesta, unos tocan el fagot y otros el violín. Como nadie nace contable o fagotista, en un sistema con división del trabajo hay que adquirir aptitudes diferenciadas. La “división del trabajo” evoca una organización caracterizada por un ajuste entre el papel -lo que hace cada participante- y su capacidad natural.

Históricamente, muchos han encontrado en la idea de la división del trabajo un modelo convincente y poderoso. Platón la admiraba, Adam Smith explicó cómo las economías se benefician de ella y Henry Ford la industrializó. Pero no es natural. Una visión de la sociedad humana ordenada y mejorada por la división del trabajo ha impregnado y distorsionado nuestra comprensión de la naturaleza. En la biología del instituto, por ejemplo, se enseña a la gente que un cuerpo está formado por células especializadas para realizar determinadas funciones. Las células de la piel se adhieren y sellan las heridas, mientras que las células sanguíneas se apresuran a recoger y repartir oxígeno. Pero hay diferentes tipos de células que se originan a partir de unas pocas idénticas, y algunas células, como las células madre, pueden cambiar de tipo. Los libros de texto nos dicen que éstas no son más que etapas transitorias en el camino hacia la condición ideal en la que cada célula realiza su trabajo particular.

Las colonias de hormigas parecen el ejemplo natural perfecto de un sistema social regido por la división del trabajo. Todas las especies conocidas de hormigas -actualmente unas 14.000- viven en colonias. Una colonia de hormigas consta de una o más hembras reproductoras, llamadas “reinas”, que ponen los huevos. El resto de las hormigas, las que ves caminando por ahí, son hembras estériles “obreras”, hijas de la reina y de los machos con los que se ha apareado.

En la década de 1970, el biólogo E. O. Wilson marcó el rumbo de la investigación sobre las hormigas ensalzando las virtudes de la división del trabajo. Utilizó libremente metáforas de la sociedad humana para describir una colonia como una “fábrica dentro de una fortaleza”. En esta metáfora, cada hormiga está programada para llevar a cabo su tarea asignada. Algunas hormigas alimentan a las larvas, mientras que otras salen a buscar comida. Utilizando un término que se refiere a las posiciones sociales atribuidas en la sociedad hindú, Wilson llamó a la tarea de una hormiga su “casta”. La idea era que la tarea de una hormiga es fija. La implicación era que las obreras de una colonia de hormigas, todas hermanas o hermanastras, están divididas en grupos naturalmente fijos, y genéticamente programadas para realizar una tarea concreta. Esta perspectiva se representa en la película Antz (1998): un acosado burócrata estampa a cada larva como soldado o buscadora de alimento. Así, el papel de cada hormiga es un destino inalterable, muy parecido al de los apuestos e inteligentes Alfas y los semimorónicos Epsilones de Un mundo feliz (1931) de Aldous Huxley.

Ahora sabemos que las hormigas no trabajan como obreras especializadas. En lugar de ello, las hormigas cambian de tarea. El papel de una hormiga cambia a medida que envejece y que las condiciones cambiantes modifican las necesidades de la colonia. Una hormiga que alimenta a las larvas una semana puede salir a buscar comida la siguiente. Sin embargo, en una colonia de hormigas, nadie está al mando ni le dice a otro lo que tiene que hacer. Entonces, ¿qué determina qué hormiga hace qué tarea y cuándo las hormigas cambian de papel?

La colonia no es una monarquía. La reina se limita a poner los huevos. Como muchos sistemas naturales sin control central, las sociedades de hormigas se organizan, de hecho, no por división del trabajo, sino por un proceso distribuido, en el que el papel social de una hormiga es una respuesta a las interacciones con otras hormigas. En encuentros breves, las hormigas utilizan sus antenas para olerse unas a otras, o para detectar una sustancia química que otra hormiga ha depositado recientemente. En conjunto, estas sencillas interacciones entre hormigas permiten a las colonias ajustar el número de las que realizan cada tarea y responder al mundo cambiante. Esta coordinación social se produce sin que ninguna hormiga individual evalúe lo que hay que hacer.

Durante milenios, las hormigas han sido consideradas modelos de las sociedades humanas, caracterizadas por una consideración mutua coordinada y eficiente y por un trabajo duro y desinteresado. En La Ilíada, Zeus convierte a las hormigas de Tesalia en soldados después de que una plaga acabara con los hombres, creando a los mirmidones, que derrotaron a los troyanos. La fábula de Esopo sobre la hormiga y el saltamontes celebra la capacidad de la hormiga para la gratificación tardía, recolectando alimentos para utilizarlos más tarde. A diferencia del frívolo y miope saltamontes, las virtuosas hormigas contribuyen a su sociedad. La hormiga de Esopo que lleva una semilla a casa está trayendo comida para la colonia. Del mismo modo, la voluntad de sacrificio de los mirmidones, en su caso sus vidas, los convierte en soldados heroicos del ejército de Aquiles.

En 1747, cuando el naturalista inglés William Gould enumeró las “Instrucciones morales que se derivan de la Vista de una Colonia de Hormigas”, señaló que las hormigas trabajaban “por el Emolumento común, [que] podría hacernos saber la Consecuencia del Bien Público”. Cada hormiga, observó, se dedica a la tarea que debe realizar en beneficio de las demás. La narrativa científica moderna sobre la división del trabajo que caracteriza a las colonias de hormigas cuenta esencialmente la misma historia: las hormigas demuestran que si cada uno hace el trabajo que se supone que debe hacer, de hecho para el que nació, todos estamos mejor.

En un sistema organizado por división del trabajo, cada individuo se especializa en una tarea concreta. La especialización se justifica por las diferencias entre los individuos en cuanto a su capacidad para realizar las tareas. La división del trabajo siempre implica especialización, pero puede adoptar distintas formas. Platón prefería la forma horizontal, en la que un único actor realiza cada tarea. Adam Smith prefería la vertical, en la que distintas personas realizan partes de una misma tarea. Henry Ford extendió y amplió la forma vertical en el flujo de trabajo en una fábrica.

“¿Por qué cada vez que pido un par de manos, vienen con un cerebro adjunto?’

La división del trabajo ofrece ventajas a la sociedad humana porque, entre otras razones, las personas difieren en sus capacidades. Platón consideraba estas diferencias de capacidad una cuestión de talento, además de preferencia:

Un hombre es bueno en una cosa, otro en otra… Por eso se producen más cosas, y mejores, cuando cada hombre hace lo que mejor sabe hacer, sin que le moleste tener que hacer además otras cosas.

Para Smith, la división del trabajo aportaba la ventaja del aprendizaje y la mejora, “el aumento de la destreza” que se obtiene al repetir una tarea. También aumentaba la eficacia; Smith veía el cambio de tareas como una oportunidad para que un obrero aflojara, dedicándose a “pasear y… a una aplicación indolente y descuidada, [que] casi siempre le vuelve perezoso y holgazán”.

Ford compartía más los puntos de vista de Smith sobre la división del trabajo que los de Platón. No le importaba el talento ni el aprendizaje. ¿Por qué”, se quejaba Ford, “cada vez que pido un par de manos, vienen con un cerebro adjunto”? A Ford le interesaba la velocidad. Se dio cuenta de que, con problemas o sin ellos, la gente podía trabajar más rápido si no tenía que dejar una herramienta para coger otra.

Cuando Wilson introdujo la noción de colonias de hormigas organizadas por la división del trabajo, la enmarcó como prueba de que la selección natural había moldeado a los trabajadores para realizar las tareas que mejor saben hacer. Una hormiga emerge de una pupa como un adulto de cierto tamaño, y mantiene ese tamaño durante toda su vida. En algunas especies, hay hormigas de distintos tamaños dentro de una colonia. Wilson afirmaba que la tarea y el tipo de cuerpo coinciden: las hormigas grandes serían soldados, y las más pequeñas se dedicarían a tareas más domésticas.

De hecho, los datos al respecto son escasos y contradictorios. Aunque a menudo se designa a las hormigas más grandes como “soldados”, en las luchas entre especies de hormigas suele prevalecer la especie más pequeña. Una hormiga grande, por ejemplo, queda indefensa si seis diminutas le agarran cada una de las patas. En algunas especies del género Pheidole, los “soldados” de cabeza grande no muestran inclinaciones militares, sino que tienden a permanecer en el nido y utilizar sus grandes músculos mandibulares para romper semillas. Pero si no hay suficientes hormigas pequeñas para salir a buscar comida, las más grandes harán las mismas tareas que las pequeñas.

Al defender el modelo de la división del trabajo, Wilson argumentó que las obreras de hormiga de un determinado tamaño realizaban mejor ciertas tareas que las obreras de otro tamaño. Desde este punto de vista, las hormigas cortadoras de hojas no eran ni demasiado grandes ni demasiado pequeñas, sino las adecuadas para cortar las hojas. Es una teoría atractiva, pero no hay pruebas reales de que las hormigas de un determinado tamaño realicen una tarea mejor que otras. Otro desafío a la generalidad de la teoría es que en la gran mayoría (unos 276 de 326) de los géneros de hormigas, todas las hormigas de una colonia tienen el mismo tamaño. Además, independientemente del tamaño, a medida que las obreras envejecen, pasan de una tarea a otra, cambiando de tarea según lo requieran las circunstancias. Pero el cambio de tareas, ya sea en etapas de la vida o a corto plazo, no es coherente con la organización por división del trabajo. Por muy atractivo que resulte imaginar colonias de hormigas organizadas por la división del trabajo, las pruebas nos dicen que no es así.

WLo que yo y otros hemos descubierto, en cambio, es que el proceso colectivo de asignación de tareas en las colonias de hormigas se basa en redes de interacciones sencillas. Por ejemplo, en las hormigas cosechadoras, las colonias regulan la actividad de búsqueda de comida, ajustando el número de hormigas que salen a buscar semillas a la cantidad de comida disponible. Un forrajeador saliente no abandona el nido hasta que encuentra suficientes forrajeadores que regresan con comida. Esto crea una forma sencilla de retroalimentación positiva: cuanta más comida haya disponible, más rápidamente la encontrarán los recolectores y más rápidamente volverán al nido, lo que provocará más recolección. Cuando proporciono una ración de comida colocando un montoncito de mijo orgánico fuera de la colonia, las hormigas que antes realizaban otras tareas se convierten en recolectoras. Cada encuentro, en forma de un breve contacto antenal, no tiene ningún significado para la hormiga, pero en conjunto, la tasa de encuentros determina cuántas hormigas están forrajeando en ese momento.

El sistema que utilizan las colonias de hormigas para forrajear es el mismo.

El sistema que utilizan las colonias de hormigas para organizar su trabajo es un proceso distribuido. Al igual que la división del trabajo, los procesos distribuidos pueden adoptar distintas formas. Un proceso distribuido no es lo contrario de la división del trabajo, pero es diferente en aspectos importantes. Principalmente, en un proceso distribuido nunca hay un control central, mientras que en la división del trabajo puede haberlo. Un dirigente puede decir a un ciudadano que haga velas y a otro que haga zapatos. En un proceso distribuido, esto ocurriría a través de interacciones locales, por ejemplo con personas que quieren comprar velas o zapatos, creando una demanda que es satisfecha por un empresario que, a su vez, satisface la demanda.

Puede que la mayoría de los padres no sean tan buenos cambiando pañales como la mayoría de las madres, pero a las 3 de la mañana, los detalles técnicos no importan

Al menos a corto plazo, un sistema organizado por un proceso distribuido y otro organizado por la división del trabajo podrían parecerse: los mismos individuos podrían realizar la misma tarea una y otra vez. Una hormiga podría realizar la misma tarea día tras día. Puede salir a buscar comida, volver al nido, participar de nuevo en las interacciones que la estimulan a buscar comida y pasar la noche entre otras hormigas que acaban de volver de buscar comida. A la mañana siguiente, se encuentra de nuevo en una situación en la que es probable que busque comida, y esto podría continuar día tras día. Sin embargo, en condiciones diferentes, la hormiga podría realizar otra tarea, por lo que su papel no es fijo.

Los procesos distribuidos y la división del trabajo pueden ser eficaces, pero no funcionan de la misma manera. En la división del trabajo, la especialización puede conducir a un trabajo mejor. En cambio, en un proceso distribuido, el hecho de que los individuos sean intercambiables hace que todo el sistema sea más robusto y resistente. Si el individuo que realiza una tarea se pierde o queda incapacitado para hacerla, otro puede intervenir. Los individuos no tienen por qué ser todos iguales, pero las diferencias entre ellos no son lo suficientemente grandes como para afectar a la viabilidad del sistema. Puede que la mayoría de los padres no sean tan buenos cambiando pañales como la mayoría de las madres pero, a las 3 de la madrugada, los detalles técnicos no importan. Si alguien cambia el pañal, el bebé vuelve a dormirse.

El término “proceso distribuido” tiene su origen en la informática. Allí significa que ninguna unidad, como un router en una red de datos, sabe lo que hacen las demás y les dice lo que tienen que hacer. En su lugar, las interacciones entre cada unidad y sus conexiones locales se suman para obtener el resultado deseado. Los procesos distribuidos suelen funcionar en paralelo y no en serie. Una cadena de montaje funciona en serie: hay que poner el tirador de la puerta del coche antes de instalar la puerta, y la puerta no puede instalarse hasta que la persona que pone el tirador haya terminado. En un proceso paralelo, se pueden realizar diferentes pasos al mismo tiempo. Supongamos que cada trabajador construye un coche de principio a fin. Entonces, si un trabajador tarda un poco más en colocar el tirador de la puerta de un coche, esto no afectará al momento en que el siguiente trabajador pueda instalar la puerta en su coche. Si todas las tareas son relativamente sencillas, los procesos paralelos van mucho más rápido que los seriales. Es el caso de los ordenadores, en los que las puertas lógicas realizan tareas muy sencillas, creando versiones eléctricas de 1s y 0s. Comparado con el procesamiento en serie, el procesamiento en paralelo permite realizar operaciones mucho más elaboradas en poco tiempo.

Por lo tanto, el procesamiento en paralelo es mucho más rápido que el procesamiento en serie.

Dado que las redes de datos, como Internet, están experimentando un crecimiento muy rápido, los procesos distribuidos están despertando un gran interés. Pero suponen una desviación fundamental respecto a los sistemas basados en el control central: para muchos algoritmos distribuidos, el resultado no es completamente predecible. Aunque se puede decir lo que ocurrirá en promedio, no se puede especificar con precisión lo que ocurrirá en casos particulares. Tal incertidumbre es contraria al corazón de los ingenieros, a quienes les encanta que las cosas funcionen siempre de la misma manera. Que los ingenieros valoren la previsibilidad es algo bueno para todos los que cruzamos puentes y viajamos en avión. Pero los procesos distribuidos tienen claras ventajas para ciertos tipos de sistemas de ingeniería, como las grandes redes de datos o eléctricas, en las que el fallo de una pequeña pieza no es crítico. Crean redundancia a expensas de la eficacia, y sacrifican la precisión a cambio de soluciones que son suficientemente buenas la mayoría de las veces.

Los procesos distribuidos también tienen sus ventajas.

Los procesos distribuidos también tienen análogos en la naturaleza. En los años 70 y 80, cuando los informáticos vieron el valor de los procesos distribuidos en la programación, empezaron a señalar las analogías con los sistemas naturales. El influyente libro de Douglas Hofstadter Gödel, Escher, Bach (1979) utilizaba las colonias de hormigas y los cerebros como metáforas de los sistemas informáticos. David Rumelhart, otro informático, amplió esta idea a las redes neuronales, modelos que explican cómo podrían funcionar partes de un cerebro utilizando procesos distribuidos paralelos. Ahora, los científicos estudian los algoritmos distribuidos en toda la naturaleza, desde los circuitos formados por las neuronas en el cerebro o las interacciones de las células cancerosas en metástasis, hasta el movimiento de una bandada de estorninos o un banco de peces.

Las hormigas pueden demostrar cómo funcionan los sistemas informáticos.

Las hormigas pueden mostrar cómo los procesos distribuidos pueden permitirnos ajustarnos a un entorno cambiante; construir nidos, decidir cuándo desplazarnos o pasar de trabajar dentro del nido a buscar comida fuera. Cada vez está más claro que los algoritmos de las colonias de hormigas son diversos, de formas interesantes. Procesos similares funcionan en otros sistemas naturales sin control central. Por ejemplo, aunque algunas grandes regiones del cerebro parecen estar implicadas en tareas concretas, a nivel de las neuronas parece que la división del trabajo no es la regla. Las mismas neuronas están implicadas en tareas diferentes, y la misma tarea puede ser realizada por neuronas diferentes.

Decimos que la enfermedad, la psicosis y la capacidad atlética son “genéticas”, como si tuviéramos en nuestro interior pequeños interruptores etiquetados como “cáncer” o “paranoia” o “resistencia”

Puede que no sea así.

Puede ser muy difícil abandonar la idea de la división del trabajo. Los humanos siempre han utilizado argumentos sobre atributos supuestamente intrínsecos para justificar los roles sociales. Los reyes gobernaban por derecho divino y ascendencia, mientras que otros eran esclavos por motivos de raza o atributos físicos. Tales ideas impregnan la retórica de la sociedad y la política estadounidenses. Se nos dice que los mexicanos son violadores y que los musulmanes son terroristas y, desde el otro lado, una versión mucho más benigna pero derivada de una postura filosófica similar: que los estadounidenses son optimistas y enérgicos.

La mayoría de los estadounidenses son optimistas y enérgicos.

Este tipo de explicaciones, basadas en atributos intrínsecos en lugar de en relaciones y circunstancias, también dominan nuestra visión de la naturaleza. El verano pasado, por ejemplo, una novia cuyo padre había muerto pidió al hombre que recibió el corazón trasplantado de su padre que la entregara en su boda. La función del corazón es amar, por lo que los sentimientos de su padre deben residir en el corazón de su padre. El determinismo genético es otro ejemplo. Decimos que la enfermedad, la inteligencia, la psicosis, la capacidad atlética, etc. son “genéticas”, como si dentro de las células de una persona hubiera pequeños interruptores etiquetados como “cáncer” o “paranoia” o “resistencia”. De hecho, el estrés, la luz solar, el ejercicio y otras influencias similares pueden cambiar los genes que se activan y desactivan. Los biólogos están aprendiendo que lo que hacen los genes depende tanto de lo que ocurre fuera como dentro de la célula.

S¿Por qué la colonia de hormigas como fábrica de obreras especializadas es una imagen tan convincente? En primer lugar, es familiar: una pequeña ciudad de hormigas, cada una realizando su trabajo asignado, es una versión en miniatura de una ciudad humana. Es reconfortante imaginar que cada hormiga se levanta por la mañana, se toma su café, coge su maletín y se va a trabajar. Imaginar que la tarea de una hormiga en ese momento surge de una red palpitante de interacciones breves y sin sentido podría obligarnos a reflexionar sobre por qué cada uno de nosotros tiene un trabajo concreto.

En segundo lugar, en general, las explicaciones suelen ser más fáciles de aceptar si invocan propiedades internas que son invisibles y, por tanto, como el Mago de Oz tras su telón, no requieren ninguna inspección adicional. En el lenguaje de la ciencia experimental, se dice que los factores que importan pero que no podemos ver están dentro de “una caja negra”. Simplemente los ignoramos mientras investigamos los otros que sí podemos ver. Pero decir que alguien hace algo porque así es “como es”, “como está conectado”, o que es “genético” o el resultado de algo en su cerebro, no es ninguna explicación. Sólo hace posible que sigamos adelante, planteando la cuestión. Buda insistió en que la “doctrina del yo”, basada en la idea de que una persona es un conjunto de propiedades fijas, es una falacia. La alternativa de que una persona es un flujo cambiante de impresiones y sentimientos, carente de un núcleo definido, es difícil de comprender.

El atractivo más fundamental de la idea de división del trabajo es, quizá, que proporciona una tranquilizadora sensación de control. Si la tarea de cada individuo no viene determinada por su aptitud particular, entonces ¿qué determina quién hace qué? Es reconfortante pensar que al menos alguna fuerza invisible -y la selección natural es un poderoso ejemplo- ha impartido un orden que hace que todo sea como debe ser. Para algunas personas religiosas, esto lo hace Dios. Aunque el derecho divino convierte a un hombre en rey, también proporciona a todos los súbditos una narración en la que todo es tal y como debe ser.

La realidad es menos reconfortante que el derecho divino.

La realidad es menos tranquilizadora pero mucho más interesante. Un proceso distribuido puede ser desordenado y no totalmente predecible, pero puede proporcionar una mayor resistencia y solidez. Puede que estos procesos distribuidos no sean ideales como uno de los “principales instrumentos de estabilidad social”, en palabras del Director de Criaderos en Brave New World, pero funcionan de maravilla en la naturaleza, desde los cerebros hasta las colonias de hormigas y, cada vez más, en nuestras propias redes de ingeniería.

La división del trabajo puede ser un factor importante para la estabilidad social.

La división del trabajo es una innovación humana, basada en nuestra capacidad de aprender y mejorar con la práctica, y de comerciar con bienes y servicios. El creciente reconocimiento de que los procesos naturales funcionan de forma diferente a nuestras sinfonías y ejércitos nos permitirá ver el mundo natural con mayor claridad. Las colonias de hormigas no son fábricas ni fortalezas, sino que utilizan interacciones sencillas para ajustarse a las condiciones cambiantes. Las sociedades de hormigas, organizadas por algoritmos distribuidos en lugar de por la división del trabajo, han prosperado durante más de 130 millones de años.

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Deborah M Gordon

Es profesora de Biología en la Universidad de Stanford (California). Ha escrito sobre sus investigaciones para publicaciones como Scientific American y Wired. Su último libro es Ant Encounters: Interaction Networks and Colony Behavior (2010).

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