Emergent properties - الخصائص الناشئة

هل فكرت يوما أنه من الممكن أن تكون جزءا من نظام لا تعلم عنه سوى القليل؟ هل تعلم أن معظم تصرفات الجموع المنظمه ناتجه عن قواعد محلية أقرب إلى البساطة منها إلى التعقيد؟ 

Credit: Wikimedia Commons

فلننظر إلى أحد الأمثله: أسراب الطيور المنظمة. هل تعلم ان الطير الواحد في السرب لا يعلم -حقيقة- دوره في ذاك الشكل الجذاب للسرب؟ هل تعلم أن النمل, بكل ما هو عليه من تنظيم مبهر, لا يضع خططا معقدة ليجد أكثر الأماكن غنى بالطعام, و إنما ينجح في ذلك دون أن تعلم كل نملة على حدة ماذا حدث و كيف؟! قد تظن ان هذه الظاهرة (ظاهرة "الخصائص الناشئة")

مثل تلك الظواهر البعيدة عن حياتك التي قد تتسلى بمشاهدة فيلم قصير عنها في الناشونال جيوغرافيك و أنت تتناول العشاء, لكنها في الحقيقة ظاهرة كونيه! إلى أي مدى؟ أكثر مما تتخيل. أنت تجسيد لتلك الظاهرة. هل تعلم اي من خلاياك عنك؟ هل عندما تقوم خلايا الكبد بوظيفتها بالتخلص من سموم الجسد, و خلايا القلب بالانقباض, و خلايا البنكرياس بإفراز الإنزيمات و الهرمونات, هل و هي تفعل كل ذلك تعلم نتيجة فعلها و فائدته للكائن الضخم المسمى بالـ "إنسان" ؟ و الأحرى, هل كل حدث و كل ميكانيكية في جسمك يمليها كود جيني معقد؟ الإجابة "لا".

 حسنا هل هناك أنظمة أخرى تتجلى فيها تلك الظاهره؟ بالتاكيد, مثلا:

•  خلايا المناطق المختلفة من الدماغ (الالة الأكثر تعقيدا في الكون) لا يتحكم في توصيلاتها الشبكية المعقدة الجينوم بقدر ما تتحكم فيها القواعد المحلية البسيطة التي تلتزم بها كل خلية من الخلايا.
• لعلك تساءلت و أنت تدرس علم الأجنة, كيف للجينوم البشري أن يحوي معلومات عن كل وريد, كل شريان, كل عضو باطني, كل عضلة. الحقيقة أن الجينوم البشري لا يملي خريطة الجسد بكل تعقيداتها.هو فقط يضع قواعد محلية بسيطةو و خلايا الجسد مع تكاثرها و تغير الظروف المحيطة المحلية تنتج (مجتمعة) ذاك الكم من التعقيد الذي يجعل مادة التشريح بتلك الضخامة.
• حين تقوم البكتيريا بإفراز السموم فإنها تفعل ذلك بشكل منظم. البكتيريا تنسق مع بعضها البعض و تفرز السم دفعة واحدة ليكون له مفعول حقيقي على الكائن الذي تقطنه. هل تعتمد في ذلك على قواعد معقدة؟ كلا. 

لعلك تتساءل عما أعنيه حين أتحدث عن القواعد المحلية البسيطة. لنأخذ نمو الأجنة كـ مثال. ما نوع القواعد المحلية التي قد تلعب دورا في تحول الجنين من خلية إلى جسد كامل؟ مثلا:

1- أن يكون تركيز الـ 

 عوامل النسخ (transcription factors)

في جانب من الخلية أكثر منه في الجانب الاخر, و بالتالي حين يحدث الانقسام الميتوزي تصبح أحد الخلايا مختلفة عن الأخرى

(asymmetric cell division) انقسام الخلايا غير المتماثلة

التركيز المختلف لـ نفس عوامل النسخ له تأثير مختلف على الجينوم

2- حين تحتك الخلية التي تظهر علامت سطحية تدل أنها

(epithelial cell) خلية طلائية

مع خلية أخرى تظهر علامات سطحية تدل انها

(mesenchymal cell) خلية وسيطة

.تتبادلان كيمائيات محلية

(epithelial-mesenchymal interaction)

3- أن يتم إفراز عدد محدود جدا من الـ

الجزيئات محليا 

(Paracrine signalling)

 بكميات مختلفة و تدرج التركيز

(concentration gradient)

معتمد على البيئة الميكانيكية و الكيمائية المحيطة.

.هذه القواعد البسيطه (و أخريات) مجتمعة تنتج لك البشر بكل تعقيداتهم التشريحية. 

هل فكرت أنك, كـ سائر الأنظمة البيولوجية, جزء من نظام أكثر تعقيدا لا تعي أنك تلعب دورا فيه؟ سأعطي لك مثالا من حياتك اليومية. تخيل أن أحد السياسيين اراد أن يضر خصمه السياسي و يفكر في طريقة لفعل ذلك. الطريقة الأولى (الكلاسيكية) تعتمد على التعقيد, و هي أن ينتشر تابعيه في المدينة و يطرقوا الأبواب و يتحدثوا لكل أفراد المدينة بالسوء عن خصمه السياسي. أما الطريقة الثانية, فتعتمد على قاعدة واحدة "محلية": أن يخبر كل فرد في المدينة معارفه بالخبر المغلوط. بهذه الطريقة (الشائعات) يستطيع السياسي تحجيم خصومه بأقل إمكانيات. فقط عليه ان يجعل الخبر جاذبا للانتباه بحيث يثير في كل من يسمعه رغبة في ان يتناقله لكل معارفه.

في الحقيقه, جزء غير يسير من الأبحاث الاقتصادية و الاجتماعية الحالية يبحث في تلك الظاهره, المسماة بـ سيكولوجيا الجموع

(Crowd psychology).

هل بإمكانك أن تفكر في أنظمة مغقدة اخرى أنت تلعب فيها دورا دون أن تدري؟