Entrades amb l'etiqueta ‘evolució’

La normalitat

dimecres, 25/10/2017

Des de fa un temps, hi ha polítics que diuen que cal recuperar la normalitat. És una frase que he de confessar que m’ha produït molta urticària. Em recorda aquella guia per detectar els autèntics antisistema que va escriure en Carles Capdevila, en aquest moment en el que els que s’han saltat les normes del sistema, ara ens diuen que tots hem de moure’ns cap la “seva” normalitat. Perquè en Capdevila deia que ser antisistema és haver estafat avis i àvies amb preferents, és permetre que creixi la pobresa infantil i deixar gent sense casa mentre els bancs reben rescats públics milionaris. Que antisistema són tots els casos de corrupció sistèmics del PP i que són Bárcenas i Millet, dos lladres que minen la fe en el sistema, i que antisistema és el TC, un tribunal injust que està al servei d’un partit. Em pregunto si és aquesta la normalitat que ens volen vendre. És la del món feliç de Huxley?

En ciència, la normalitat no és mai quelcom que “cal recuperar“, perquè el concepte científic de normalitat és contrari al d’uniformitat i manteniment del passat. Normalitat és adaptació i diversitat perquè l’evolució és dinàmica. Els éssers que volen mantenir la normalitat, desapareixen. Sabem que només sobreviuen aquells que creen noves maneres de fer, adaptades al medi canviant.

La normalitat, però, a més de dinàmica, és diversa. I ho ha de ser per pura supervivència. En una espècie o grup, la uniformitat (per exemple, genètica) és suïcida com bé s’ha pogut comprovar en grups aïllats i endogàmics.

La ben coneguda llei normal (o distribució normal) s’aplica a molècules, partícules, minerals, plantes i persones, i és un clar exemple del que veiem en els estats de normalitat a la natura. Tot és divers, tot té mitjana i variància i res és uniforme, ni els arbres d’un bosc ni les vaques d’un ramat. És un concepte de normalitat que també podem aplicar a les democràcies, basades en la convivència, tolerància i respecte a la diversitat: la normalitat social és parlar, negociar i sobretot escoltar. I si no, pregunteu-li a Nelson Mandela.

La normalitat a l’evolució de les espècies no és més que dinàmica, adaptació i canvi. Aquesta necessitat de canvi porta a situacions de rebel·lia i a moments en els que la desobediència es fa necessària. Som mamífers perquè algunes aus van trencar la normalitat de la seva espècie i van deixar de fer ous.

En Freeman Dyson, aquest matemàtic i físic anglès de 94 anys que no té pèls a la llengua, defensa la rebel·lia dels científics i va escriure un bon llibre sobre el tema. En aquesta pàgina web podeu trobar la seva biografia en anglès. Dyson pensa que la normalitat comporta, per part dels científics, una actitud rebel, conseqüència de l’esperit lliure que cal per resistir les pressions de la societat i del poder. En el seu llibre “Weapons and Hope de 1984, per exemple, fa una anàlisi dels problemes ètics de la guerra i les armes nuclears. Són normals, les armes, les guerres, els atacs a civils i el negoci del comerç d’armes? Hem d’acceptar aquesta normalitat?

El concepte de “recuperar la normalitat” és buit, perquè la normalitat, dinàmica, l’hem de construir entre totes les persones. Segur que no és, per tant, res del que estan pensant els qui ara ens en parlen. La normalitat que tindrem d’aquí a uns anys no és la de l’any passat, la de l’any passat no era la de l’any 1975, la del 1975 no era la del 1931, i la del 1931 no era la del 1788 just abans de la revolució francesa. Cal aprendre del passat per construir nous marcs de convivència, però mai per tornar al que ja no serà vàlid.
Per cert, l’ Antoni Puigverd diu que Rajoy segueix sense reconèixer el subjecte social contra el que actua perquè això implicaria reconèixer que hi ha un problema. Manuel Castells, en el mateix sentit, comenta que segueix ignorant que es tracta d’un moviment social que es pot activar i ampliar sense líders ni institucions. I en Javier Pérez Royo pensa que el PSOE no ha d’anar de la mà d’en Rajoy a cap lloc. Tres persones ben diverses.

L’anell de la vida

dimecres, 4/02/2015

La vida tal com la coneixem, la dels éssers vius més complexes, necessita oxigen, diòxid de carboni, aigua en estat liquid i altres minerals. Per sort, el planeta Terra té una mica de tot. Té oxigen, diòxid de carboni, carboni i aigua. Vivim en el planeta blau, un astre ben sorprenent amb tres quartes parts cobertes d’oceans.

No sabem si hi ha d’altres planetes amb diferents formes de vida, a la nostra galàxia i a l’Univers. Probablement sí. En tot cas, el que ens expliquen els astrònoms és que qualsevol estrella té una zona habitable, en forma d’anell. És l’anell de la vida. És només una qüestió de temperatura i calor. Els planetes que orbiten dins l’anell de la vida de qualsevol estrella tenen aigua en estat líquid i els compostos orgànics poden reaccionar químicament per a formar proteïnes i les molècules complexes de la vida. Però si sortim de l’anell de la vida en direcció a l’estrella, fa massa calor, l’aigua bull i tot es crema. Mentre que si ens allunyem per l’altra banda, tot es glaça i ja sabem que la manca de calor tampoc és amiga dels éssers vius superiors.

La imatge que veieu, d’aquesta web, és part d’un article recent de la revista Nature (Scientific American). Ens mostra el Sol, la Terra i l’anell habitable del sistema solar en tres instants de temps diferents: quan fa 3500 milions d’anys va començar la vida a la Terra, la situació en el moment actual, i la previsió per d’aquí a 1750 milions d’anys. Quan la vida va sorgir al nostre planeta, la Terra era al mig de l’anell, en condicions que ara sabem que eren òptimes per a la vida. Però avui veiem que som prop del precipici, prop del límit intern de l’anell. És degut a que les estrelles, i el Sol també, generen més i més calor a mesura que es van fent vells. Això fa que l’anell habitable es vagi desplaçant lentament cap a zones cada vegada més llunyanes. És una imatge que impressiona i fa pensar, oi? És clar que, a escala humana, no hi ha cap perill perquè estem parlant de períodes de temps molt grans. Ara bé, aquest sí que és un escalfament global inexorable, amb efectes devastadors. Fixeu-vos que, al dibuix de sota, la Terra ha canviat de color, ha deixat de ser el planeta blau. D’aquí a 1750 milions d’anys la Terra no podrà tenir aigua liquida perquè la temperatura a la seva superfície superarà els 100 graus. S’hauran evaporat els oceans i tot serà un immens desert sec i erm, perquè abans d’arribar als 100 graus, s’hauran desnaturalitzat les proteïnes i l’ADN.

La vida a la Terra té més passat que futur. Si canviem l’escala de temps i la transformem a escala humana, podem afirmar amb tota seguretat que la vida al nostre planeta ja té uns 60 anys, i que n’hi queden menys de 30. Som el resultat d’una evolució que ha anat fent el seu camí durant dos períodes de 1750 milions d’anys, però que sabem que s’extingirà abans d’acabar el tercer d’aquests llargs períodes. El mateix Sol que cada dia ens dóna l’energia vital, ens va acostant molt lentament al precipici del final de la vida, a la negror del cercle intern de la imatge de dalt. Som limitats, i Gaia també.

Per cert, Sebastiao Salgado diu que no li preocupa si la nostra espècie desapareix, perquè va arribar a la Terra abans-d’ahir. Fa un milió d’anys no existia. Els dinosaures, que havien viscut 150 milions d’anys, van desaparèixer fa 100 milions d’anys. Diu que si desapareix la nostra espècie, o una espècie de formiga o de balena, en el fons és més o menys la mateixa cosa, perquè formem part d’un moviment més ampli, planetari, de l’evolució. Salgado diu que creu en la intel·ligència de l’evolució.

Els ginkgos, les abelles i els algorismes

dimecres, 29/05/2013

Ginkgo1.jpg El ginkgo biloba és un arbre ornamental, del grup de les les gimnospermes com els pins i els avets, però que no fa pinyes. Val la pena acostar-se a algun dels que tenim en els nostres jardins i passar una estona tot gaudint-ne. Si aneu a Girona, trobareu un ginkgo en el claustre de Sant Domènec, a la Universitat. Però no és difícil trobar-ne a d’altres parcs i llocs públics. El ginkgo és lent, tarda deu anys en arribar als 10 metres d’alçada, però viu molts anys. És un arbre sagrat, a la Xina i al Japó. En alguns monestirs de la Xina i del Japó se n’han trobat de mil·lenaris. A la Xina se l’anomenava l’arbre de l’avi i del nét ja que l’avi plantava l’arbre i era el nét qui se’n menjava els  fruits (bullits o fregits). Les fulles del ginkgo són caduques, en forma de ventall, de color verd brillant i amb nervis molt prims i radials. En Josep Gordi ens explica que les fulles i fruits del ginkgo tenen propietats medicinals: el ginkgo apareix esmentat en els llibres de medicina xinesa tradicional. Se li atribueixen efectes beneficiosos sobre el cor i els pulmons. Actualment existeixen plantacions de ginkgos per aprofitar-ne els seus compostos químics en la indústria farmacèutica.

El ginkgo, a més, és l’arbre que el temps ha oblidat. Fa dos-cents milions d’anys, durant el període Juràssic, a la Terra ja creixien els ginkgos. Ho sabem pels fòssils (com el que teniu a la imatge) que ens mostren les mateixes fulles en forma de ventall dels ginkgos actuals. Podem gaudir-ne quan passegem pels parcs. Ens ho recorda aquest llibre. Les espècies animals i vegetals han desaparegut, quasi tot el que hi havia (i era viu) durant el Juràssic es va extingir, però una cosa és certa: el temps es va oblidar d’extingir els ginkgos. És un exemple admirable de persistència. Costa pensar en una xifra com aquesta, de 200 milions d’anys. Si ho traduïm a mil·lennis, estem parlant de dos-cents mil mil·lennis. Un període de temps que és cent mil vegades més gran que el que ens separa de l’inici de la Era cristiana.

Un altre llibre recent ens parla dels algorismes que l’evolució ha anat “cablejant” en els éssers vivents. Leslie Valiant connecta els treballs de Alan Turing sobre disseny d’algorismes i mètodes per a la resolució robusta de problemes amb la teoria de l’evolució i amb el principi de la supervivència dels més adaptats. Els actuals éssers vius saben resoldre problemes que aparentment són molt complexes, i els resolen de manera òptima o quasi-òptima. Amb poca energia vital són capaços de trobar i arribar a bones solucions que els ajuden a viure. I com que ho fan bé, no s’esgoten i poden guardar energies per poder fer front a d’altres situacions previsibles o no previsibles. Nosaltres pensem i podem crear, podem inventar noves solucions als problemes que ens planteja la vida. Però els animals ho fan bé perquè ho tenen “cablejat” en el seu petit cervell. Arriben a bones solucions no pas perquè els seus cervells s’hagin anat perfeccionant generació rere generació, sinó perquè els que no ho feien tan bé, van morir. És el raonament genial de Darwin. En cada generació hi ha petits canvis. És el mateix que passa amb els nens que neixen cada dia, tots són una mica diferents. Alguns dels éssers vivents de la nova generació, animals o vegetals, s’adapten més al medi i “saben fer-ho millor” mentre que d’altres s’hi adapten menys. Al llarg de les generacions, no és que el “cablejat” vagi millorant per efecte d’alguna força oculta. El que passa és que els més adaptats, els que ho feien millor, són els que perduren. D’aquesta manera, els éssers vius van pujant lentament la muntanya improbable, en paraules de Richard Dawkins. Tot pujant la muntanya, els peixos del Juràssic han anat evolucionant fins arribar a nosaltres. No és improbable, això?  No ho és tant si pensem en el nombre immens de generacions que ens han precedit, des de fa 200 milions d’anys en el període Juràssic, quan Pangea s’estava trencant i l’Atlàntic encara era molt estret. Mentre els ginkgos s’han anat adaptant al medi i no han necessitat grans canvis, l’evolució dels animals al llarg de milions de generacions els ha anat estructurant i definint, els ha anat cablejant de la millor manera possible. Els qui no ho feien tan bé, ja no hi són.

Un bon exemple d’insectes que troben solucions òptimes a problemes molt complexes el tenim en les abelles. Fa dos anys i mig, uns científics de la Universitat de Londres van descobrir que les abelles decidien automàticament la ruta més curta entre les flors quan en treien el pol·len. Les abelles saben resoldre l’anomenat problema del viatjant a una velocitat superior a com ho faria un ordinador, perquè tenen la solució del problema integrada en el seu cervell. Els investigadors van utilitzar flors artificials per comprovar que les abelles, un cop localitzaven les flors, sabien trobar la ruta més curta per passar per totes elles.

El problema del viatjant (també conegut com a problema del viatjant de comerç) és un dels problemes més estudiats en el camp de l’optimització informàtica. Estem acostumats a que molts problemes siguin lineals. En els problemes lineals, la complexitat és proporcional a la mida del problema. Resoldre un test és habitualment un problema lineal: si el test té 20 preguntes, tardarem aproximadament el doble que si té 10 preguntes. A doble de preguntes, doble de temps. En el problema de les flors i les abelles, la cosa no és tan fàcil. Suposem primer que tenim només tres flors. És fàcil veure que podem visitar-les de sis maneres diferents, que podem escriure com 123, 213, 132, 312, 231, 321 (“231″ vol dir que primer anem a la flor 2, després a la 3 i finalment anem a la 1). En algunes d’aquestes sis maneres, el camí total recorregut per l’abella serà més llarg i en d’altres, més curt. La solució òptima és la que dóna un camí total més curt, perquè així l’abella gastarà menys energia. Si hem de resoldre el problema amb ordinador, el que farem és calcular el camí que cal recórrer en cada un dels sis possibles camins, i veure quin és el més curt. En aquest cas de tres flors, hem de calcular i comparar sis possibles camins. I justament aquí tenim la dificultat. El nombre de solucions que ens cal calcular i comparar és el factorial del nombre de flors, i aquest nombre es fa totalment intractable quan creix el nombre de flors. Si tenim 10 flors caldria analitzar més de 3 milions de possibles camins, i si pugem només fins un total de 25 flors, n’hauríem d’analitzar 15 quadrilions. Impossible, trigaríem massa temps. És un problema dels anomenats no polinòmics. Els algorismes dels nostres ordinadors poden acostar-se a una bona solució, però no poden trobar la millor de totes. Les abelles, en canvi, ho fan bé per intuïció. per una intuïció que han heretat dels seus avantpassats al llarg de milions de generacions. Els ginkgos també ho han fet i no s’han extingit, ara per ara.

Leslie Valiant diu que hauríem d’aprendre dels animals i de les nostres pròpies intuïcions. Comenta que és bo entendre com els éssers vivents s’han anat adaptant al medi i com l’evolució ha conformat en ells la manera de resoldre problemes. Valiant proposa el terme “ecorismes” com a contracció de les paraules ecologia i algorismes. Els ecorismes són els algorismes que copien i segueixen les pautes (sovint de prova i error) que utilitzen els organismes vius per a adaptar-se i sobreviure. Tal vegada hem de mirar-nos menys el melic i observar més els ginkgos i les abelles.