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6.2 Small-State Stream Ciphers

6.2.1 Sprout

Hemos considerado las interacciones paternales o maternales, sexuales y agresivas entre máquinas de supervivencia pertenecientes a la misma especie. Existen aspectos sorprendentes de interacciones animales que no parecen estar obviamente incluidas bajo estos encabezamientos. Una de ellas es la propensión que tienen tantos animales a vivir en grupos. Las bandadas de pájaros, un enjambre de insectos, un cardumen de peces, un banco de ballenas, los mamíferos que habitan las praderas forman manadas o cazan como tales. Estos conjuntos consisten a menudo en miembros de una sola especie, pero hay excepciones. Es frecuente que las cebras formen manadas con los ñu, y en ocasiones pueden verse bandadas de pájaros de diversas especies.

Los beneficios que un individuo egoísta puede extraer de vivir en grupo constituye, en realidad, una lista heterogénea. No voy a sacar a relucir el catálogo, sino que mencionaré tan sólo unas pocas sugerencias. En el curso de dicha exposición retornaré a los restantes ejemplos sobre comportamiento aparentemente altruista que presenté en el capítulo primero, y que prometí explicar. Ello nos llevará a considerar a los insectos gregarios, sin los cuales ninguna descripción del altruismo animal estaría completa. Finalmente, en este capítulo algo misceláneo, mencionaré la importante noción de altruismo recíproco, el principio de «tú rascas mi espalda y yo rascaré la tuya».

Si los animales viven juntos en grupos, sus genes deben obtener de la asociación un beneficio mayor de lo que invierten en ella. Una manada de hienas puede atrapar presas mucho más grandes que la que puede abatir una hiena que actúe sola, de manera que compensa a cada individuo egoísta cazar en conjunto, aun cuando ello implique compartir el alimento. Probablemente por razones similares algunas arañas cooperan en construir una gran tela común. Los pingüinos Emperador conservan el calor agrupándose. Cada uno de ellos gana al presentar a los elementos una superficie de su cuerpo más reducida que si estuviese solo. Un pez que nada oblicuamente tras otro pez, puede obtener una ventaja hidrodinámica de la turbulencia producida por el pez que le precede. Ésta podría ser una de las razones por las cuales los peces forman cardúmenes. Un ardid afín relacionado con la turbulencia del aire es conocido por los ciclistas que compiten en carreras y puede ser la causa de la formación en V de las aves en vuelo. Tal vez se entable una competencia para evitar la posición desventajosa de ser cabeza de la bandada. Posiblemente los pájaros se turnen como líderes mal dispuestos a actuar como tales: una forma de altruismo recíproco retardado que analizaremos al término del presente capítulo.

Muchos de los beneficios atribuidos al hecho de vivir en grupo han sido relacionados con la posibilidad de evitar el riesgo de ser devorados por los predadores. Una buena formulación de tal teoría fue dada por W. D. Hamilton en una ponencia

190 titulada Geometry for the selfish herd (Geometría para la manada egoísta). Con el fin de evitar posibles confusiones, debo señalar que por «manada egoísta» quiso significar «manada de individuos egoístas».

Una vez más empezaremos con un «modelo» simple que, a pesar de ser abstracto, nos ayude a comprender el mundo real. Supongamos que una especie animal es perseguida por un predador que siempre tiende a atacar a la presa individual más próxima a él. Desde la perspectiva del predador es una estrategia razonable, ya que tiende a reducir el gasto de energía. Desde el punto de vista de la presa tiene una consecuencia interesante. Significa que cada individuo como presa tratará, constantemente, de evitar encontrarse en la posición más cercana al predador. Si la presa puede detectar al predador desde cierta distancia, simplemente se alejará. Pero si el predador puede surgir repentinamente sin previo aviso, digamos que merodea oculto entre las hierbas altas, aun así cada individuo en su calidad de presa puede tomar ciertas medidas para reducir a un mínimo el riesgo de ser el más cercano al predador. Podemos representarnos a cada individuo como presa, rodeado de un «terreno peligroso». Este terreno peligroso se define como el área en que cualquier punto del terreno está más cerca de ese individuo que de cualquier otro. Por ejemplo, si los individuos presa marchan separados en una formación geométrica regular, el terreno de peligro que rodea a cada uno de ellos (a menos que se encuentre en la periferia) puede ser de una forma más o menos hexagonal. Si sucede que el predador se encuentra merodeando en dicho terreno hexagonal de peligro que rodea al individuo A, es probable que este último sea devorado. Los individuos que se encuentran en los bordes de la manada son especialmente vulnerables, ya que su terreno de peligro no es un hexágono relativamente pequeño sino que, incluye una amplia área en el espacio abierto.

Ahora bien, evidentemente un individuo intentará mantener su terreno de peligro tan pequeño como sea posible. Especialmente tratará de evitar situarse en los bordes de la manada. Si se encuentra en dicha posición, tomará inmediatas medidas para avanzar hacia el centro. Desgraciadamente, alguien tiene que estar en la periferia, pero en lo que concierne a cada individuo intentará no ser él quien esté. Se provocará una migración incesante desde la periferia de una agrupación hacia el centro. Si la manada se encontraba al principio dispersa y con animales rezagados, pronto formará un grupo estrechamente unido como resultado de la migración hacia el centro. Aun si iniciamos nuestro modelo sin que exista, en absoluto, una tendencia hacia la agregación y los animales de presa empiezan por estar diseminados al azar, el instinto egoísta de cada individuo le inducirá a reducir su terreno de peligro e intentará situarse en un hueco que quede entre otros individuos. Ello llevará rápidamente a la formación de grupos que serán cada vez más densamente apretados.

En la vida real, obviamente, dicha tendencia a agruparse estrechamente se verá limitada por presiones opuestas: en otro caso todos los individuos se atropellarían hasta formar un montón de seres contorsionándose con el fin de liberarse. No obstante, el modelo es interesante pues nos demuestra que hasta los supuestos más simples pueden predecir la formación de grupos. También han sido propuestos otros modelos más elaborados. El hecho de que sean más realistas no resta al modelo más simple presentado

191 por Hamilton el valor de ayudarnos a pensar acerca del problema de las agrupaciones animales.

El modelo de la manada egoísta en sí mismo no deja lugar a las interacciones cooperativas. Aquí no hay altruismo, sólo existe la explotación egoísta por parte de cada individuo a costa de los demás. En la vida real se presentan casos en que los individuos parecen tomar medidas activas para proteger de los predadores a miembros de su grupo. Recordemos las llamadas de alarma de los pájaros. Estas llamadas funcionan verdaderamente como señales de alarma por cuanto tienen el efecto de provocar inmediatas acciones evasivas en los individuos que las escuchan. No existe indicación alguna de que el que emite la llamada esté «intentando alejar al predador de sus compañeros». Se limita simplemente a informarles de la existencia del predador, advirtiéndolos. Sin embargo, el acto de efectuar la llamada parece, a primera vista, un acto altruista, pues tiene el efecto de atraer la atención del predador hacia aquel que la emite. Podemos inferir de manera indirecta la anterior aseveración de un hecho que fue observado por P. R. Marler. Las características físicas de las llamadas parecen idealmente concebidas para que sean difíciles de localizar. Si se le pidiera a un ingeniero acústico que produjese un sonido que fuera difícil de ubicar por un predador, produciría algo muy similar a las verdaderas llamadas de alarma de tantos pequeños pájaros cantores. Ahora bien, en la naturaleza esta característica de las llamadas tuvo que ser producida por la selección natural, y ya sabemos lo que esto significa. Significa que un gran número de individuos murieron debido a que estas llamadas de alarma no eran bastante perfectas. Por lo tanto, parece existir cierto peligro relacionado con la emisión de llamadas de alarma. La teoría del gen egoísta tiene que presentar una ventaja convincente de dichas llamadas de alarma, una ventaja que sea bastante poderosa para contrarrestar este peligro. En realidad, no es muy difícil. Las llamadas de alarma de las aves han sido señaladas tantas veces como «extrañas» para la teoría darwiniana que se ha convertido en una especie de desafío elucubrar explicaciones para ellas. Como resultado, contamos con tantas explicaciones buenas que es difícil recordar por qué se formó tanta alharaca en torno a ello. Obviamente, si existe la posibilidad de que la bandada incluya algunos parientes cercanos, un gen para dar la alarma puede prosperar en el acervo génico porque es muy posible que se encuentre en los cuerpos de algunos de los individuos salvados. Esto es así, aunque el que emite la llamada pague caro su altruismo al atraer la atención del predador hacia sí mismo.

Si a alguien no le satisface esta noción de selección de parentesco, existen muchas otras teorías entre las cuales se puede escoger la que parezca más adecuada. Son muchos los aspectos en que el emisor de la llamada podría obtener un beneficio egoísta del hecho de advertir a sus compañeros. Trivers desarrolla cinco buenas ideas, pero me parecen más convincentes las dos mías que expongo a continuación. He dado a la primera el nombre de teoría cave, derivado del latín que podría traducirse como «cuidado», término empleado aún por los escolares en Estados Unidos para advertir que una autoridad se acerca. Esta teoría es apropiada para las aves camufladas que se agachan y permanecen inmóviles entre la maleza cuando amenaza un peligro. Supongamos que una bandada de tales pájaros se encuentra alimentándose en un campo. Un halcón pasa volando a lo lejos.

192 Aún no ha visto a la bandada y no vuela directamente hacia ellos, pero existe el peligro de que su aguda mirada los distinga en cualquier momento y se lance al ataque. Supongamos, que un miembro de la bandada ve al halcón antes que los demás. Este individuo de penetrante vista podría paralizarse de inmediato y acurrucarse entre la hierba. Ello lo beneficiaría muy poco, ya que sus compañeros seguirían moviéndose a su alrededor conspicua y ruidosamente. Cualquiera de ellos podría atraer la atención del predador y toda la bandada se encontraría en peligro. Desde un punto de vista puramente egoísta, la mejor política a seguir por el individuo que detecta primero al halcón es silbar una rápida advertencia a sus compañeros para hacer que se callen y reducir las posibilidades de ser sorprendidos inadvertidamente.

La otra teoría que deseo mencionar podría llamarse teoría de «nunca romper filas». Ésta es apropiada para las especies de pájaros que huyen volando, quizás a lo alto de un árbol, cuando se acerca un predador. Una vez más, imaginemos que un individuo de una bandada de pájaros que se están alimentando ha detectado a un predador. ¿Qué debe hacer? Podría, simplemente, huir volando sin advertir a sus compañeros. Sería un pájaro limitado a sí mismo, ya no sería parte de una bandada relativamente anónima, sino un extraño fuera de ella. Es bien sabido que los halcones atacan a las palomas que se encuentran solas, pero aun si no fuera así existen muchas razones teóricas para considerar que romper filas podría ser una política suicida. Aunque luego le sigan sus compañeros, el individuo que primero levanta el vuelo aumenta, temporalmente su terreno de peligro. Tanto si la teoría de Hamilton es cierta como si es errónea, tiene que ofrecer alguna ventaja importante vivir en bandadas, de lo contrario las aves no lo harían. Cualquiera que pueda ser la ventaja, el individuo que emprende el vuelo separándose de los demás perderá, por lo menos en parte, tal ventaja. Si él no debe romper filas, entonces ¿qué le queda por hacer al pájaro observador? Quizá deba seguir como si nada hubiese pasado y confiar en la protección dada por los demás miembros de la bandada. Ello también acarrea graves riesgos. Todavía se encuentra al descubierto y es sumamente vulnerable. Se encontraría mucho más seguro en lo alto de un árbol. La mejor política, en realidad, es volar hasta la copa del árbol pero asegurándose de que todos los demás también lo hagan. Así no quedaría fuera del grupo y no perdería, como castigo, las ventajas de pertenecer a él; además, obtendría el beneficio de huir protegido. Una vez más queda demostrada la ventaja puramente egoísta de emitir la llamada de alarma. E. L. Charnov y J. R. Krebs han propuesto una teoría similar, en la cual llegan al extremo de emplear el término «manipulación» para describir lo que el pájaro que da la alarma hace al resto de su bandada. Nos hemos alejado mucho de la noción de altruismo puro y desinteresado.

Dichas teorías, superficialmente, pueden parecer incompatibles con la declaración de que el individuo que da la señal de alarma se pone a sí mismo en peligro. Realmente no existe tal incompatibilidad. Se pondría en un peligro mayor si no advirtiera a sus compañeros la existencia del predador. Algunos individuos han muerto debido a que dieron las llamadas de alarma, en especial aquellos cuyas señales son fáciles de localizar. Otros han muerto por no haberlas emitido. La teoría cave y la de «nunca romper filas» son sólo dos de las muchas maneras de explicar el por qué de tales hechos.

193 ¿Qué hay respecto a la gacela que da grandes saltos para atraer al predador, hecho que mencioné en el capítulo primero, y cuyo altruismo aparentemente suicida llevó a Ardrey a declarar categóricamente que sólo podría ser explicado por la selección de grupo? Se le presenta aquí a la teoría del gen egoísta un desafío más riguroso. Las señales de alarma emitidas por los pájaros cumplen su cometido, pero están evidentemente proyectadas para ser tan poco aparentes y discretas como sea posible. No es éste el caso de los altos saltos de la gacela. Son ostentosos hasta el punto de constituir una franca provocación. Parece como si las gacelas estuviesen llamando deliberadamente la atención del predador, casi como si lo estuvieran desafiando. Esta observación ha dado origen a una deliciosa y atrevida teoría. Fue esbozada originalmente por N. Smythe, pero llevada hasta su lógica conclusión por la inconfundible firma de A. Zahavi.

La teoría de Zahavi puede ser planteada de la siguiente manera: el punto crítico de este pensamiento lateral es la idea de que los saltos, lejos de ser una señal para las otras gacelas, en realidad son una señal destinada a los predadores. Es notada por las demás gacelas y afecta su comportamiento, pero ello es una consecuencia incidental, ya que ha sido seleccionada, fundamentalmente, para el predador. Traducida rudimentariamente al español significa: «Mira cuan alto puedo saltar; soy obviamente una gacela tan capaz y saludable que no me podrás atrapar, sería mucho más prudente por tu parte que intentaras dar caza a mi vecina, que no salta tan alto como yo.» En términos menos antropomórficos, los genes para saltar alto y ostentosamente tienen pocas posibilidades de ser comidos por los predadores, pues éstos tienden a seleccionar aquellas presas que son fáciles de alcanzar. En especial, muchos mamíferos predadores son conocidos por dar caza a los viejos y a los enfermos. Un individuo que salta alto está anunciando, de una manera exagerada, el hecho que ni es viejo ni tiene mala salud. Según esta teoría, dicha exhibición dista de ser altruista. Si algo es, es egoísta, puesto que su objetivo es persuadir al predador para que dé caza a otro. En cierto sentido, se plantea una competencia para ver quién puede saltar más alto, ya que el perdedor sería el perseguido.

El otro ejemplo al cual indiqué que volvería a referirme, es el de las abejas kamikaze, que clavan su aguijón a los que roban la miel pero, al hacerlo, incurren en un suicidio casi seguro. La abeja de la miel es sólo un ejemplo de insecto altamente gregario. Otros de este tipo son las avispas, las hormigas, las termitas u «hormigas blancas». Deseo analizar a los insectos gregarios en general, no sólo a las abejas suicidas. Las hazañas de los insectos gregarios son legendarias, en especial sus proezas asombrosas de cooperación y aparente altruismo. Las misiones suicidas de clavar el aguijón simbolizan sus prodigios de abnegación. En las hormigas «olla de miel» existe una casta de obreras con abdómenes grotescamente hinchados, repletos de alimentos, cuya única función en la vida es colgar inmóviles del techo como bombillas hinchadas, utilizadas como almacenamiento de víveres para las otras obreras. En el sentido humano, no viven en absoluto como individuos; su individualidad se encuentra sometida, aparentemente, al bienestar de la comunidad. Una sociedad de hormigas, abejas o termitas alcanza una especie de individualidad sólo a un alto nivel. El alimento es compartido hasta el extremo de que se podría hablar de un estómago común. La información se transmite con tanta eficiencia, mediante señales químicas y por la famosa «danza» de las abejas, que la

194 comunidad se comporta casi como si fuese una unidad con un sistema nervioso y órganos sensoriales propios. Los intrusos que vienen de fuera son reconocidos y rechazados con algo de la selectividad propia de un sistema de reacción de inmunidad de un cuerpo. La temperatura, más bien alta dentro de una colmena, está regulada de forma casi tan precisa como la de un cuerpo humano, aun cuando una abeja como individuo no es un animal «de sangre caliente». Por último, y lo que es más importante, la analogía se extiende a la reproducción. La mayoría de los individuos, en una colonia de insectos gregarios, son obreras estériles. La «línea germinal o embrionaria» —la línea de la continuidad de los genes inmortales— fluye a través de los cuerpos de una minoría de individuos, los reproductores. Son análogos a nuestras propias células reproductoras de nuestros testículos u ovarios. Las obreras estériles son la analogía de nuestro hígado, músculos y células nerviosas.

El comportamiento de las kamikaze y otras formas de altruismo y cooperación por parte de las obreras no es sorprendente una vez que aceptamos el hecho de que son estériles. El cuerpo de un animal normal es manipulado para asegurar la supervivencia de los genes, ya sea mediante la procreación de descendientes o el cuidado de otros individuos que contienen los mismos genes. El suicidio en bien del cuidado de otros individuos es incompatible con la futura procreación de descendientes propios. El suicidio como autosacrificio, por lo tanto, rara vez evoluciona. Pero una abeja obrera nunca tiene hijos propios. Todos sus esfuerzos están destinados a preservar sus genes mediante el cuidado de sus parientes, exceptuando a sus hijos. La muerte de una abeja