Muistiinpanoja tulevan vieraan Nick Lanen The Vital Question -kirjan luvusta 1. Johdannossa hän luettelee motivoivat kysymykset: Miksi bakteerit ovat niin suhteellisen yksinkertaisia, vaikka niitä on ollut olemassa 4 miljardia vuotta? Miksi kaikkien eukaryoottisolujen välillä on niin paljon yhteistä rakennetta huolimatta eläinten, kasvien, sienten ja protistien valtavasta morfologisesta vaihtelusta? Miksi eukaryootteihin johtanut endosymbioositapahtuma tapahtui vain kerran ja juuri sillä tavalla kuin se tapahtui? Ja miksi kaikki elämä saa voimansa protonigradienteista? Nick sanoo, että kaikki nämä kysymykset liittyvät toisiinsa. Luku 1: Lane sanoo, että on olemassa kaksi erilaista filosofiaa siitä, mitkä pullonkaulat ovat evoluution tutkimisessa: ympäristön tarjoamat markkinaraot TAI sisäinen rakenne, joka on välttämätön näiden lokeroiden hyödyntämiseen. Oppikirjan näkemys on, että ympäristö rajoittaa tutkimista, kun taas rakenne on joustava ja mukautuu, kun oikea ympäristö on paikallaan. Nick Lane ajattelee, että asia on päinvastoin. On ollut kaksi suurta hapetustapahtumaa - ensimmäinen (2,4 miljardia vuotta sitten) tasoitti tietä eukaryoottisoluille. Toinen (600 miljoonaa vuotta sitten) johti kambrikauden räjähdykseen, mikä johti kaikkeen näkemäämme eläinten ja kasvien monimuotoisuuteen ja muuhun monimutkaiseen elämään. Joten näyttää siltä, että ympäristö on keskeinen. Kun saat kasan happea ilmaan ja valtameriin, voit alkaa tehdä kaikenlaista siistiä paskaa. Mutta odota. Tässä on mitä voit odottaa näkeväsi, jos ympäristö olisi keskeinen rajoitus: Tämän aerobisen hengityksen avaimen avaamisen myötä eri bakteerimerkit kehittyvät itsenäisesti kohti suurempaa monimutkaisuutta täyttääkseen avautuneet uudet markkinaraot (yksi hallitsee osmotrofian ja haarautuu sieniksi, toinen fotosynteesi, toinen fagosytoosi jne.). Et kuitenkaan näe tätä. Sen sijaan näet, että kaikki monimutkainen elämä syntyy yhdestä yhteisestä eukaryoottisesta esi-isästä (2,2 miljardia vuotta sitten). Ei ole olemassa itsenäistä konvergenttia evoluutiota kohti tällaista monimutkaisuutta (bakteereilla on ollut 4 miljardia vuotta aikaa kehittää tällaista monimutkaisuutta, ja ne ovat pysyneet huomattavan samanlaisina koko ajan). Itse asiassa, kun saat tämän tärkeän rakenteellisen lukituksen avaamisen, eukaryoottiset organismit lisääntyvät laajalti ja täyttävät markkinaraot, jotka vaihtelevat 100 jalkaa pitkistä sinivalaista 0,8 metrin pikoplanktoniin. Lisäksi: - Kaikkien eukaryoottisolujen yhteisen rakenteen määrä on huomattava. Niissä on melkein kaikki samat organellit ja komponentit. Nick kirjoittaa: "Useimmat meistä eivät pystyneet erottamaan kasvisolua, munuaissolua ja protistia paikallisesta lammikosta elektronimikroskoopilla." - Ei ole olemassa väliproto-eukaryootteja, joilla on jotkut, mutta eivät kaikki, eukaryoottisolujen käytettävissä olevista toiminnoista. Tämä on hurjaa, kun otetaan huomioon, miten evoluutio toimii. Meillä on laaja tieto fotovastaanottavien amebajen ja nisäkkäiden silmien välisistä asteittaisista päivityksistä. Miksi meillä ei ole proto-eukaryoottisoluja, jotka lisääntyvät meioosin kautta, mutta joilla ei ole lokeroituneita ytimiä, tai joilla ei ole mitokondrioita, mutta ei sytoskeletonia? Nick väittää, että se, että tällaista eukaryoottisten ominaisuuksien osajoukkoa ei ole olemassa, viittaa siihen, että ei ole rakenteellisesti mahdollista selviytyä vain jollain murto-osalla eukaryoottisia laitteita - tarvitset koko paketin kerralla. Tämä herätti tietenkin kysymyksen siitä, miten koko paketti kehitettiin kerralla. Uskon, että hän käsittelee sitä tulevissa luvuissa. Muutamia kysymyksiä Nickille: - Jos hänen näkemyksensä on, että rakenne oli suurin pullonkaula, ja meillä on ollut eukaryootteja 2,2 miljardia vuotta, niin miksi meillä ei ollut kaikkia näitä eläimiä ja paskaa 2 miljardia vuotta? Miksi ne syntyivät vasta 600 miljoonaa vuotta sitten (eli kambrikauden räjähdys)? - Nick väittää, että eukaryoottisolut ovat paljon merkittävämpi avaus kuin monisoluisuus. Monisoluisuus kehittyi itsenäisesti kymmeniä kertoja, mutta meillä on todisteita vain yhdestä tapahtumasta, kuten ensimmäisen eukaryoottisolun ilmaantumisesta. Jos monisoluisuus kehittyi itsenäisesti niin monta kertaa (sienien, limahomeiden, levien jne. jne. välillä), näemmekö mielenkiintoisia eroja perustuen tilanteisiin, joissa ne kehittyivät? Säätelevätkö ne solujen erilaistumista, kehon organisoitumista eri tavalla ja kudosten välistä viestintää eri tavalla? TODO katso se myöhemmin. Sivuseikka ajatus. Koko tämä keskustelu siitä, onko rakenteella vai ympäristöllä enemmän merkitystä, näyttää analogiselta ML:n keskustelun kanssa siitä, onko arkkitehtuurilla vai datalla enemmän merkitystä. Ja siinä näyttää siltä, että data on varsin tärkeää, mutta jotta metaoppiminen ja yleisyys alkaisivat, arkkitehtuurin on mahdollistettava tiedon virtaaminen oikealla tavalla. Esimerkiksi kontekstioppiminen on eräänlaista metaoppimista, joka syntyy vasta, kun malli pystyy käsittelemään satoja aiempia tokeneita, joista tuli hallittavissa muuntajien avulla.

Olisi hauskaa järjestää lukukerho kirjoille/papereille, joita käyn läpi valmistautuakseni haastatteluihin (tai vain kiinnostunut lukemaan siitä huolimatta). Paras tapa järjestää? Twitter Live? Discord/Slack? Tai vain twiitata ajatuksia ja saada ihmiset keskustelemaan kommenteissa? Jotain muuta?

Olen kuullut sekä Carlin että Gwernin sanovan, että kädellisten myötä evoluutio löysi vihdoin sekä skaalautuvan aivoarkkitehtuurin ETTÄ markkinaraon, joka palkitsi älykkyyden marginaalisen kasvun. Jotkut linnut ovat todella älykkäitä aivojen kokoon nähden. Mutta ne ovat markkinaraolla, joka rankaisee isompia ja raskaampia aivoja - ne putoavat taivaalta. Ero hermosolujen määrässä kädellisten lajien aivojen välillä on verrannollinen niiden aivomassaan, mikä viittaa skaalautuvaan aivoarkkitehtuuriin, Sitä vastoin jyrsijöillä ja hyönteissyöjillä hermosolujen määrä skaalautuu sublineaarisesti massan kanssa. Toinen palautesilmukka, kuten ruoanlaittoesimerkissä: vastakkaisten peukalojen avulla voimme valmistaa työkaluja, mikä lisää suurempien aivojen arvoa suunnitella kyseisiä työkaluja. Mikä kannustaa taitavampia käsiä...