Systemets egenskaper
Komplekse adaptive systemer har karakteristiske egenskaper. For det første er de ofte selvorganiserende. Selvorganisering er en prosess der det spontant oppstår orden og funksjon i et system uten overordnet kontroll, som når fugleflokken fungerer uten en bestemt leder. Tilsvarende mekanismer ser vi i maurkolonier, i sosiale medier eller i organisasjoner der det oppstår samarbeid og nettverk på tvers av formelle strukturer (1).
Kompleksitetsteoretikeren Stuart Kauffman trekker i boken Origins of order resonnementet enda lenger (2): Kanskje livet selv er et resultat av selvorganisering? Atomer og molekyler interagerer basert på ladning og størrelse. De danner forbindelser med kompleks struktur og funksjon. Eksempelvis organiseres fosfolipider til cellemembraner og muliggjør kjemiske reaksjoner med økende kompleksitet: metabolisme, DNA-replikasjon, celledeling og organutvikling. I en større organisme oppstår koagulasjonskaskader, immunresponser og nevronale nettverk på tilsvarende måte. Nevronale nettverk i sentralnervesystemet er fysisk substrat for bevissthet og atferd som fremmer sosial interaksjon, ny DNA-replikasjon og omsorg for avkom. Kauffman oppsummerer det slik:
«The origin of life, rather than having been vastly improbable, is instead an expected collective property of complex systems of catalytic polymers and the molecules on which they act. Life, in a deep sense, crystallized as a collective self-reproducing metabolism in a space of possible organic reactions. If this is true, then the routes to life are many and its origin is profound yet simple.» ((1), s. 285).
For det andre har slike systemer egenskaper som ikke kan forklares ved kun å analysere enkeltkomponentene (emergent properties). Fugleflokkens bevegelsesmønster oppstår fra interaksjoner mellom fuglene og kan ikke forklares ved å studere individene isolert. Tilsvarende er hjernens struktur og elektrokjemiske virkemåte godt beskrevet. Likevel vet vi lite om hvordan vår opplevelse av bevissthet oppstår. Innovative organisasjoner skaper overraskende løsninger vi ikke kan forutse ut fra gruppens sammensetning. Det fantastiske fargespillet i et vakkert maleri er et resultat av få basisfarger i riktig kombinasjon. Et flott musikkstykke oppstår i harmonier mellom et lite antall grunntoner. Og selv om analyse av kunstnerens komposisjon og teknikk er spennende, kommer man sjelden nærmere selve kjernen: Hvorfor oppleves dette så fantastisk? Det er en viktig påminnelse om at helheten i et system er mer enn summen av delene.
For det tredje fungerer systemet best på grensen mellom orden og kaos (edge of chaos). Et system i komplett orden er stabilt og forutsigbart, men rigid og uten evne til fleksibel tilpasning. Et system i kaos er ustabilt og upålitelig. Midt imellom finner vi systemer i riktig balanse. I en slik fugleflokk er interaksjonen sterk nok til å holde fuglene samlet, men løs nok til å opprettholde fleksibilitet. På samme måte må et effektivt immunforsvar balansere på grensen mellom orden og kaos. Det må være fleksibelt nok til å reagere på et stort antall ukjente antigener, men uten å bli aktivert av kroppens egne strukturer. Et ineffektivt og rigid system (som ved immunsuppresjon) er like uhensiktsmessig som et ustabilt og kaotisk system (som ved autoimmun sykdom). Kompleksitetsteoretisk tilnærming til slik dysregulering kan gi ny forståelse av kroppens respons ved sepsis og autoimmune sykdommer (1).
Forståelsen av at effektive organisasjoner balanserer mellom orden og kaos, er ikke ny. President John F. Kennedy ble etter hvert kjent for aktivt å dyrke motstridende meninger til gruppens beste. Han forsto at effektive organisasjoner vokser på konstruktiv uenighet, og la til rette for dette i sin stab (3). Den kinesiske generalen og filosofen Sun Tzu (544–496 f.Kr.) beskrev for over to tusen år siden hvordan små, selvstyrte grupper av krigere kan utmanøvrere en langt sterkere fiende. Han forsto at ønsket om kontroll virket mot sin hensikt og ga derfor soldatene stort handlingsrom. Han vektla betydningen av å legge fleksible planer og at ledere må akseptere usikkerhet (4). Dette er fortsatt bærende prinsipper i operativ ledelse og kan danne grunnlag for hvordan vi utformer beredskapsplaner eller organiserer et uoversiktlig skadested (5). De to kjente neppe til kompleksitetsteori, men de viste stor kunnskap om hvordan mennesker fungerer sammen i komplekse adaptive systemer. Kompleksitetsteori postulerer derfor at robuste, fleksible og effektive systemer fungerer best på grensen av kaos.
For det fjerde har systemet ofte fraktalmønstre. Fraktaler er mønstre som er (tilnærmet) identiske på mikroskopisk og makroskopisk nivå i samme system. Fraktaler er termodynamisk stabile strukturer og eksisterer overalt i naturen. Snøkrystaller, elvedelta, bølger, bronkialtreet, koronararterier og purkinjefibre er geometriske fraktaler. Tidsintervaller og variabilitet i hjertefrekvens og EEG-signaler er statistiske fraktaler (1).