将来のゲストであるニック・レーンによる『バイタル・クエスチョン』の第 1 章からのメモ。 イントロでは、やる気を起こさせる質問をリストアップしています。 バクテリアは40億年前から存在しているにもかかわらず、なぜこれほど比較的単純なのでしょうか?動物、植物、菌類、原生生物の間に形態学的に非常に多様であるにもかかわらず、なぜすべての真核細胞の間にこれほど多くの共有構造があるのでしょうか?真核生物につながった内部共生イベントは、なぜ一度だけ、そして特定の方法で起こったのでしょうか?そして、なぜすべての生命は陽子の勾配によって動かされているのでしょうか? ニックは、これらすべての質問はつながっていると言います。 チャプター1: レーン氏は、進化の探求のボトルネックには、環境によって利用可能になるニッチ、またはそれらのニッチを活用するために必要な内部構造の 2 つの異なる哲学があると述べています。 教科書的な見方では、環境は探索を制約するのに対し、構造は柔軟であり、適切な環境が整えば対応できるというものです。ニック・レーンはその逆だと考えています。 2つの大きな酸化イベントがあり、最初のもの(24億年前)は真核細胞への道を切り開きました。2番目の爆発(6億年前)はカンブリア紀の爆発につながり、その結果、動物や植物、その他の複雑な生命の多様性が生まれました。つまり、環境が中心にあるようです。大量の酸素を空中に浮かべて海に流すと、あらゆる種類のクールなクソを作り始めることができます。 しかし、ちょっと待ってください。環境が重要な制約であった場合、予想されるものは次のとおりです。好気性呼吸のこの鍵の鍵のロックにより、さまざまなブランドの細菌が独立して進化し、開かれた新しいニッチを埋めるために、より複雑になります(1つは浸透圧をマスターし、真菌、別の光合成、別の食作用などに分岐します)。ただし、これは表示されません。 代わりに、すべての複雑な生命は、単一の共通の真核生物の祖先(22億年前)から出現していることがわかります。この種の複雑さに向けた独立した収斂進化はありません(バクテリアはこの種の複雑さを進化させるのに40億年かかり、ずっと驚くほど類似したままでした)。 実際、この重要な構造を解き明かすと、真核生物は広く増殖し、長さ100フィートのシロナガスクジラから長さ0.8メートルのピコプランクトンまでのニッチを埋めます。 さらに: - すべての真核細胞間で共有される構造の量は驚くべきものです。それらはほとんどすべて同じ細胞小器官と成分を持っています。ニックはこう書いています。 「私たちのほとんどは、電子顕微鏡で植物細胞、腎臓細胞、地元の池の原生生物を区別できませんでした。」 - 真核細胞が利用できる機能の一部(すべてではありませんが)を持つ中間原核生物はありません。進化の仕組みを考えると、これは荒唐無稽なことです。私たちは、光受容性アメーバと哺乳類の目の間の段階的なアップグレードの広範な記録を持っています。減数分裂を介して繁殖するが区画化された核を持たない原始真核細胞、またはミトコンドリアはあるが細胞骨格がないのはなぜですか? ニックは、真核生物の形質のそのようなサブセットが存在しないという事実は、真核生物の機器の一部だけでは構造的に不可能であることを示唆していると主張しています。 明らかに、これはパッケージ全体がどのように一度に進化したのかという疑問を引き起こしました。これについては、今後の章で取り上げると思います。 ニックへの質問: - 彼の見解が構造が主なボトルネックであり、真核生物が22億年存在してきたのであれば、なぜ20億年もの間、これらすべての動物とたわごとが存在しなかったのでしょうか?なぜそれらは6億年前にしか発生しなかったのでしょうか(別名カンブリア紀の爆発)? - ニックは、真核細胞は多細胞性よりもはるかに重要なロック解除であると主張しています。多細胞性は独立して何十回も進化しましたが、最初の真核細胞の出現のような出来事の証拠は1つだけです。多細胞性が何度も独立して進化した場合(菌類、粘菌、藻類などの間で)、それらが進化した状況に基づいて興味深い違いが見られますか?それらは、細胞の分化、体の組織化、組織間のコミュニケーションを異なる方法で調節していますか?TODOは後で調べてください。 接線的な考え。構造と環境のどちらがより重要かについてのこの議論全体は、アーキテクチャとデータのどちらがより重要であるかという ML の議論に似ているように思えます。そこでは、データが非常に重要であるように思えますが、メタ学習と一般性を開始するには、アーキテクチャが情報が正しい方法で流れることを可能にする必要があります。たとえば、コンテキスト学習は一種のメタ学習であり、モデルがトランスフォーマーで扱いやすくなった何百もの以前のトークンに注意を払う能力を備えた場合にのみ発生します。

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カールとグヴェルンの両方の指摘を聞いたことがあるのは、霊長類の場合、進化はついにスケーラブルな脳のアーキテクチャと、知能のわずかな増加に報いるニッチの両方を見つけたということです。 一部の鳥は、脳の大きさに対して本当に賢いです。しかし、彼らはより大きく、より重い脳を罰するニッチな分野にいます - 彼らは空から落ちてきます。 霊長類の脳間のニューロン数の違いは、脳の質量に比例し、スケーラブルな脳の構造を示唆しています。対照的に、げっ歯類や食虫動物の場合、ニューロン数は質量に対して準線形にスケールします。 料理の例のような別のフィードバック ループ: 反対側の親指によりツールを作成できるようになり、そのツールを設計するためのより大きな頭脳を持つことの価値が高まります。より器用な手を奨励する...