Note dal Capitolo 1 di The Vital Question di Nick Lane, futuro ospite. Nell'introduzione elenca le domande motivanti: Perché i batteri sono così relativamente semplici nonostante siano presenti da 4 miliardi di anni? Perché c'è così tanta struttura condivisa tra tutte le cellule eucariotiche nonostante l'enorme varietà morfologica tra animali, piante, funghi e protisti? Perché l'evento di endosimbiosi che ha portato agli eucarioti è avvenuto solo una volta, e nel modo particolare in cui è avvenuto? E perché tutta la vita è alimentata da gradienti di protoni? Nick afferma che tutte queste domande sono collegate. Capitolo 1: Lane dice che ci sono 2 filosofie diverse su cosa limita l'esplorazione evolutiva: le nicchie rese disponibili dall'ambiente, O la struttura interna necessaria per sfruttare quelle nicchie. La visione tradizionale è che l'ambiente limita l'esplorazione, mentre la struttura è flessibile e può adattarsi una volta che l'ambiente giusto è in atto. Nick Lane pensa che sia il contrario. Ci sono stati 2 grandi eventi di ossidazione - il primo (2,4 miliardi di anni fa) ha spianato la strada per le cellule eucariotiche. Il secondo (600 milioni di anni fa) ha portato all'esplosione cambriana, risultando in tutta la varietà di animali, piante e altre forme di vita complesse che vediamo. Quindi sembra che l'ambiente sia centrale. Una volta che hai un sacco di ossigeno nell'aria e negli oceani, puoi iniziare a creare ogni tipo di cose interessanti. Ma aspetta. Ecco cosa ti aspetteresti di vedere se l'ambiente fosse il vincolo chiave: Con questa chiave che sblocca la respirazione aerobica, diversi ceppi di batteri evolvono indipendentemente verso una maggiore complessità per riempire le nuove nicchie aperte (uno padroneggia l'osmotrofia e si ramifica nei funghi, un altro la fotosintesi, un altro la fagocitosi, ecc.). Tuttavia, non vedi questo. Invece vedi che tutta la vita complessa emerge da un unico antenato eucariotico comune (2,2 miliardi di anni fa). Non c'è evoluzione convergente indipendente verso questo tipo di complessità (i batteri hanno avuto 4 miliardi di anni per evolvere questo tipo di complessità e sono rimasti notevolmente simili per tutto il tempo). Infatti, una volta che ottieni questo sblocco strutturale chiave, gli organismi eucariotici proliferano ampiamente, riempiendo nicchie che vanno da balene blu lunghe 30 metri a picoplankton lunghi 0,8 metri. Inoltre: - La quantità di struttura condivisa tra tutte le cellule eucariotiche è notevole. Hanno quasi tutti gli stessi organelli e componenti. Nick scrive: "La maggior parte di noi non potrebbe distinguere tra una cellula vegetale, una cellula renale e un protista del lago locale al microscopio elettronico." - Non ci sono proto-eucarioti intermedi, che hanno alcune, ma non tutte, le funzionalità disponibili per le cellule eucariotiche. Questo è sorprendente dato come funziona l'evoluzione. Abbiamo un ampio record degli aggiornamenti incrementali tra amebe fotorecettive e occhi mammiferi. Perché non abbiamo cellule proto-eucariotiche che si riproducono tramite meiosi ma non hanno nuclei compartimentati, o hanno mitocondri ma non citoscheletro? Nick sostiene che il fatto che non esista un tale sottoinsieme di tratti eucariotici suggerisce che non è strutturalmente possibile sopravvivere con solo una frazione dell'attrezzatura eucariotica - hai bisogno dell'intero pacchetto tutto in una volta. Ovviamente questo ha sollevato la domanda su come l'intero pacchetto sia stato evoluto tutto in una volta. Credo che affronterà questo nelle prossime capitoli. Alcune domande per Nick: - Se la sua visione è che la struttura fosse il principale collo di bottiglia, e abbiamo avuto eucarioti per 2,2 miliardi di anni, perché non abbiamo avuto tutti questi animali e cose per 2 miliardi di anni? Perché sono emersi solo 600 milioni di anni fa (cioè l'esplosione cambriana)? - Nick sostiene che le cellule eucariotiche sono un sblocco molto più significativo della multicellularità. La multicellularità è evoluta indipendentemente dozzine di volte, ma abbiamo solo prove di un evento come l'emergere della prima cellula eucariotica. Se la multicellularità è evoluta indipendentemente così tante volte (tra funghi, muffe, alghe, ecc.), vediamo differenze interessanti basate sulle situazioni in cui sono evolute? Regolano la differenziazione delle cellule, l'organizzazione del corpo in modo diverso e la comunicazione tra i tessuti in modo diverso? TODO da controllare più tardi. Un pensiero tangenziale. Questo intero dibattito su se la struttura o l'ambiente conti di più sembra analogo alla discussione in ML su se l'architettura o i dati contino di più. E lì sembra che i dati siano piuttosto cruciali, ma affinché il meta-apprendimento e la generalità possano iniziare, l'architettura deve rendere possibile il flusso di informazioni nel modo giusto. Ad esempio, nell'apprendimento contestuale è una sorta di meta-apprendimento che sorge solo una volta che il modello ha la capacità di prestare attenzione a centinaia di token precedenti, il che è diventato trattabile con i trasformatori.

Sarebbe divertente fare un club di lettura per i libri/articoli che sto esaminando per prepararmi ai colloqui (o semplicemente per interesse nella lettura, indipendentemente da ciò). Qual è il modo migliore per organizzarlo? Twitter Live? Discord/Slack? O semplicemente twittare pensieri e far discutere le persone nei commenti? Qualcos'altro?

Un punto che ho sentito sia Carl che Gwern fare è che con i primati, l'evoluzione ha finalmente trovato sia un'architettura cerebrale scalabile SIA una nicchia che premiava gli aumenti marginali di intelligenza. Alcuni uccelli sono davvero intelligenti per la dimensione dei loro cervelli. Ma si trovano in una nicchia che punisce cervelli più grandi e pesanti - cadranno dal cielo. La differenza nel numero di neuroni tra i cervelli delle specie di primati è proporzionale alla loro massa cerebrale, suggerendo un'architettura cerebrale scalabile. Al contrario, per roditori e insetti, il numero di neuroni scala sublinearemente con la massa. Un altro ciclo di feedback come l'esempio della cottura: i pollici opponibili ci permettono di fare strumenti, il che aumenta il valore di avere cervelli più grandi per progettare detti strumenti. Questo incentiva mani più agili...