2.4. Järjestelmien sopeutumiskyky

Järjestelmän pitkän aikavälin säilyminen edellyttää myös järjestelmän sopeutumista muuttuviin olosuhteisiin. 

Monimutkaisten järjestelmien toimintaa on hyvin vaikea ymmärtää, joten ei liene yllätys, että niiden sopeuttaminen ennalta tuntemattomiin muutoksiin voi olla ylivoimaisen vaikeaa. Vaikka meillä olisi kyky tehdä järjestelmiin mitä tahansa haluamiamme muutoksia (tällaista kykyä ei tosin ole yhdelläkään toimijalla monimutkaisissa järjestelmissä), emme yksinkertaisesti tiedä järjestelmien toiminnasta tai tulevista tapahtumista tarpeeksi, että osaisimme muokata järjestelmiä järkevästi.

Kuinka järjestelmät sitten sopeutuvat muuttuviin oloihin, jos eivät järkiperäisellä suunnittelulla? Vastaus: yrityksen ja erehdyksen kautta.

Biologinen evoluutio

Maapallon miljoonat erilaiset eliölajit omine piirteineen ja ominaisuuksineen ovat kehittyneet ilman järkiperäistä suunnittelua luonnonvalinnan mekanismin kautta. Kun yksilöiden välillä on perinnöllistä vaihtelua, luonnonvalinta suosii niitä piirteitä ja ominaisuuksia, jotka edistävät yksilön eloonjäämistä ja lisääntymistä. Tämä yksinkertainen mekanismi on kaiken biologisen monimuotoisuuden taustalla.

Mielenkiintoista on, että biologinen evoluutio on myös suosinut mekanismeja, jotka tuottavat vaihtelua. Seksuaalisessa lisääntymisessä vanhempien perintötekijät sekoittuvat niin, että jälkeläiset ovat erilaisia kuin vanhempansa ja myös erilaisia keskenään. Seksuaalinen lisääntyminen on kuitenkin hankalaa ja kallista suhteessa klonaaliseen lisääntymiseen eli geneettisten kopioiden tuottamiseen. Toisin kuin seksuaalisessa lisääntymisessä, klonaalisessa lisääntymisessä ei tarvitse etsiä kumppania. Klonaalisessa lisääntymisessä ei myöskään tarvita koiraita, minkä vuoksi klonaalinen lisääntyminen on kaksi kertaa seksuaalista lisääntymistä tehokkaampaa. Miksi seksuaalinen lisääntyminen on silti erittäin yleistä?

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että seksuaalinen lisääntyminen on välttämätöntä, jotta laji voi säilyä pitkällä aikavälillä, eli satoja tai tuhansia sukupolvia. Klonaalisesti lisääntyvät lajit voivat menestyä muutamia kymmeniä sukupolvia, mutta pidemmällä aikavälillä ne kuolevat sukupuuttoon, koska ne eivät kykene sopeutumaan muuttuvaan ympäristöön. Klonaaliset lajit ovat esimerkiksi helppoa saalista loisille, jotka kehittyvät hyödyntämään perinnöllisesti samanlaisista yksilöistä koostuvaa populaatiota.

Ylivoimainen valtaosa kaikista nykyisistä lajeista kykenee lisääntymään ainoastaan seksuaalisesti. Esimerkiksi selkärankaisilla eläimillä klonaalista lisääntymistä tavataan vain satunnaisesti muutamilla kala- ja liskolajeilla. Kaikki nisäkkäät lisääntyvät ainoastaan seksuaalisesti. Pitkällä aikavälillä menestyksekkäitä ovat siis olleet lajit, joille tehokas ja suoraviivainen klonaalinen lisääntyminen on kerta kaikkiaan mahdotonta.

Näyttääkin siltä, että kyvyttömyys klonaaliseen lisääntymiseen on ollut nykyisten lajien menestyksen taustalla. Tehokkuutensa vuoksi nopeasti lisääntyvä klonaalinen “mutantti” voi näet syrjäyttää seksuaaliset lajikumppaninsa muutamassa kymmenessä sukupolvessa, vain kuollakseen itse sukupuuttoon hieman myöhemmin, kun vaihtelun puute estää sopeutumisen muuttuvaan ympäristöön. Ainoastaan lajit, jotka eivät kerta kaikkiaan pysty klonaaliseen lisääntymiseen, ovat turvassa tältä kohtalolta.

Järjestelmien ymmärtämisen kannalta on siis huomionarvoista, että

Kulttuurievoluutio

Kulttuurievoluutio tarkoittaa sukupolvelta toiselle siirtyviin opittuihin tietoihin, taitoihin ja teknologiaan perustuvaa muutosta toiminnassa, erityisesti ihmisellä. Kulttuurievoluutio on mahdollistanut ihmisen selviytymisen monissa vaativissakin elinympäristöissä, ja teknologinen kehitys, joka on siis osa kulttuurievoluutiota, on mahdollistanut muun muassa avaruusmatkailun, tietotekniikan ja modernin lääketieteen. Teknologinen kehitys onkin ollut huimaavan nopeaa viimeisten parin sadan vuoden aikana ja tahti on jatkuvasti kiihtynyt.

Kulttuurievoluutio on paljon nopeampaa kuin biologinen evoluutio. Yksi syy kulttuurievoluution nopeuteen on tapa, jolla uudet ajatukset ja toimintatavat syntyvät. Biologisessa evoluutiossa uudet ominaisuudet syntyvät satunnaisista mutaatioista. Vain hyvin pieni osa uusista mutaatioista on hyödyllisiä; ehdoton valtaosa on haitallisia. Kulttuurievoluutiossa taasen uudet ideat ja toimintatavat voivat perustua järkeilyyn: tuotetun vaihtelun siis ainakin ajatellaan olevan enimmäkseen hyödyllistä. Tämä suunnattu vaihtelu on ensimmäinen syy kulttuurievoluution nopeuteen.

Toinen syy kulttuurievoluution nopeuteen on se, että uusia taitoja voi oppia ja yhdistellä miltei rajattomasti. Biologisessa evoluutiossa hyödyllisiä mutaatioita syntyy varsin harvoin, ja niiden yleistyminen populaatiossa vaatii kymmeniä sukupolvia. Biologisessa evoluutiossa myös erillisten mutaatioiden, jotka ovat haitallisia yksinään, mutta hyödyllisiä yhdessä, yleistyminen on lähes mahdotonta. Biologinen evoluutio siis etenee hitaasti ja hyvin pienin askelin. Kulttuurievoluutio ei ole samalla tavalla rajoittunut jo olemassa olevien asioiden vähittäiseen parantamiseen, vaan myös täysin uudenlaiset ratkaisut ovat mahdollisia.

Kulttuurievoluutio on sitä nopeampaa mitä enemmän uusia ajatuksia syntyy, mitä laajemmin ne leviävät ja mitä enemmän niitä yhdistellään. Kaupungistuminen, eli ihmisyhteisöjen koon kasvu ja tiivistyminen, onkin olennaisesti nopeuttanut kulttuurievoluutiota. Erittäin tärkeää on ollut myös tiedon tallentamisen ja siirtämisen tekniikoiden kehittyminen, kuten kirjoitus- ja lukutaito, kirjapaino ja tietoverkot. Erityisesti tietoverkkojen kehittymisen myötä tiedon liikkumisen ajalliset ja tilalliset rajoitteet ovat pitkälti hävinneet 2000-luvulla. Viime aikoina monet autoritaariset valtiot, kuten Kiina ja Venäjä, ovat kuitenkin alkaneet vahvasti rajoittaa tiedon liikkumista sekä rajojensa sisällä että valtion rajojen yli. 

Tässä kohdin palaamme jälleen järjestelmän modulaarisuuteen: nopeaa kulttuurievoluutiota suosivat siis verkostot, joissa on paljon jäseniä ja joiden sisällä tieto liikkuu helposti. Toisin kuin biologisessa evoluutiossa, jossa yhteen lajiin syntynyt mutaatio ei pääsääntöisesti voi siirtyä toiseen lajiin, kulttuurievoluutiossa uudet ideat voivat siirtyä helposti verkostosta toiseen. Globaalisti verkottuneessa maailmassa ideat ja toimintatavat liikkuivat vaivatta kaikenlaisten kulttuuri- ja toimialarajojen ylitse (osassa maailmaa nykykehitys tosin näyttää menevän kohti väheneviä yhteyksiä muuhun maailmaan).

Sopeutumiskykyisten järjestelmien periaatteet

Monimutkaiset, pitkällä aikavälillä elinkykyiset järjestelmät ovat sopeutuvia ja itseorganisoituvia. Biologinen evoluutio ja kulttuurievoluutio tuovat erinomaisesti esiin, minkälaisia ominaisuuksia sopeutumiskykyisellä järjestelmällä on oltava.

Ensimmäiseksi, järjestelmän alemmilla hierarkian tasoilla on oltava modulaarisuutta, ja näiden moduulien kesken on oltava vaihtelua. Biologiassa tämä voi tarkoittaa esimerkiksi yksilöiden välistä vaihtelua, markkinataloudessa kilpailevia yrityksiä ja julkisessa hallinnossa kaupunkeja, jotka voivat itse järjestää toimintansa. Modulaarinen rakenne mahdollistaa erilaisten ratkaisujen kokeilemisen ilman, että koko järjestelmä on vaarassa, jos uusi ratkaisu ei toimikaan.

Toiseksi, järjestelmän osien on oltava siinä määrin toisiinsa kytkeytyneitä, että toimivat ratkaisut voidaan omaksua koko järjestelmään. Biologisessa evoluutiossa tämä tapahtuu hitaasti luonnonvalinnan suosiessa hyödyllisiä mutaatioita. Kulttuurievoluutiossa tämä voi tapahtua hyvin nopeasti; sosiaalinen media esimerkiksi levittää meemejä lähes välittömästi joka puolelle maailmaa (ottamatta kantaa itse meemien hyödyllisyyteen).

Kolmas huomioon otettava asia on, että järjestelmän kontrolloinnista on luovuttava, jotta se voi luoda itse omat toimivat ratkaisunsa. Jossain määrin paradoksaalisesti järjestelmän säilyttäminen pitkällä aikavälillä tarkoittaa, että järjestelmän on annettava muuttua, ja vieläpä niin, että muutoksen lopputulos ei ole ennalta tiedossa. 

Muutos on kuitenkin yleensä suurinta ja nopeinta järjestelmähierarkian alemmilla tasoilla, kun taas hierarkian ylemmillä tasoilla muutokset ovat yleensä hitaita. Ekosysteemien rakenne esimerkiksi voi pysyä suhteellisen muuttumattomana, vaikka lajistossa tapahtuu muutoksia, ja yhteiskuntajärjestelmä voi pysyä muuttumattomana, vaikka taloudelliset toimijat ja elinkeinorakenteet muuttuvat.

Jäikö tästä osiosta jotain mieleen, mitä haluaisit kommentoida? Vapaaehtoinen