Recenzent 1: Gáspár Jékely
To je zajímavá analýza poskytuje vysvětlení pro údržbu bilaterální symetrie v evoluci živočichů. Papír považuji za dobře napsaný, argumenty přesvědčivé a k objasnění diskuse mám jen několik komentářů.
autoři se zdrží diskuse o lokomoce v mikroskopickém světě., Myslím si však, že jim zde chybí příležitost. Víme, že v mikro světě se mnoho organismů může pohybovat velmi efektivně. Dosáhli toho ne tím, že byli bilaterálně symetričtí, ale pomocí spirálového plavání a úpravy spirálových trajektorií. To se stává velmi často v různých phototactic protist (např. Chlamydomonas, dinoflagellates) a v téměř kulovité řasinkami larvy bilaterians (např. kroužkovci, hemichordates). Jedním z důvodů, proč se jedná o účinnou strategii pro malé organismy, ale ne pro velké, jsou, jak je uvedeno v článku, různá Reynoldsova čísla., To by mohlo znamenat, že bilateralita se vyvinula pouze tehdy, když časní metazoané dosáhli dostatečně velké velikosti. Tento zajímavý fyzický práh by mohl být projednán podrobněji.
reakce autorů: nejprve děkujeme Dr. Jékelymu za jeho neocenitelnou práci. Představa, že bilaterality se vyvinul, když zvířata na ruku dosáhla určité velikosti (např. Miláček, Proc Natl Acad Sci USA, 1994, 91: 6751-6757), nemůže být prokázáno tím, že přesvědčivé důkazy, v současné době (viz například Chen et al. Věda, 305: 218-222-i když je to kontroverzní )., Skutečnost, že několik malých zvířat, žijících v oblasti nízkých Reynoldsových čísel, mají bilaterální symetrie pravděpodobně znamená, že bilaterality by se vyvinuly v mikroskopickém světě, ale s největší pravděpodobností to nenabízí druh výhodu nad ostatními symetrie tam, jak to dělá v makro světě. Dokud nelze vyloučit, že některé faktory by mohly upřednostňovat bilaterální symetrii v mikro světě, raději bychom se vyhnuli tomuto – jinak vzrušujícímu-evolučnímu problému. Viz také odpověď č. 1 na Dr. Aravinda.,
model znamená, že první bilateriáni nebyli hrabání, ale buď volně plavali nebo se plazili po sedimentu. Bylo by zajímavé vidět diskusi o tom v kontextu nejranějších putativně bilateriánských stopových fosilií. Výklad, že se jedná o stopy po hrabání zvířat, může být mírně v rozporu s hypotézou (např. Jensen Integr. Vzorek. Biol., 43:219–228).,
Autoři‘ odpověď: Vzhledem k tomu, že přesný původ prvních bilaterians je neprokázané bychom rádi, aby se strany na jejich životní styl; nicméně, téma trasování zkameněliny, stále vysoce kontroverzní, je velmi zajímavé. Následující odstavec byl přidán do „Zdánlivé problémy s asociací symetrie a lokomoce“ sekce:
„Další potenciál, otázka může vzniknout, pokud jeden zkoumá nejstarší stopy fosilií z Precambrian., Tyto stopy jsou zachovány horizontální nory v horní vrstvě sedimentu a jsou také připisovány bilateriánským zvířatům . Tento názor však byl zpochybněn objevem obřích protistů, předložených jako kandidáti na producenty těchto starověkých stezek., Nyní, podle naší hypotézy, zdá se, snadné smířit se domnělý zavrtávání a bilaterality v precambrian zvířat bylo zmíněno výše (pokud opravdu existuje) vzhledem k tomu, že horní vrstvy sedimentu, je pravděpodobné, že mají volnou strukturu s nízkou hustotou, proto to nemusí nutně vyžadovat tělo hrabání v něm být válcovitý.“
v souladu s tím byly do dokumentu přidány také citované odkazy.
navrhuji také zahrnout do obrázku 1. bilaterian s válcovým tělem, ale s bočními přídavky., Laterálně zploštělé tělo podobné rybám není obecné pro aktivní pohyb bilateriánů. Například errant annelid polychaetes mají tělo, které je zhruba válcové, ale mají boční přídavky, které mohou poskytnout potřebný odpor během aktivní lokomoce.
reakce autorů: obrázek byl přidán jako obrázek 1.C.
autoři používají termín „aerodynamický“ při psaní o lokomoce především ve vodě. Použití „drag“ nebo „odpor“ může být šťastnější.
reakce autorů: slovo „aerodynamický“ bylo nahrazeno vhodnějšími.,
věty v otázka nyní zní:“…, kde F je sílu odporu, ρ je hustota média, c je bezrozměrný součinitel odporu závislý na tvaru těla, je oblast maximální části těla ve směru pohybu a v je tělo je rychlost .“
„sféricky symetrické tělo nemůže vytvářet tlačí povrch, být rovného tvaru a táhnout v každém směru.“
“ protože je zjednodušen pouze z čelního pohledu, jeho boční (nebo vertikální, pokud je zvíře dorsoventrálně zploštělé) koeficient odporu je velmi vysoký ve srovnání s čelním.,“
„ve Srovnání s bilaterální tělo, válcová forma má nižší odpor v pohyb do stran, takže válcové tělo, „skluzavky“ bočně přechod na euro, jako my, když se snažíme změnit směr na ledě.“
tvrzení, že „bilaterální symetrie se dvěma osami těla vznikla … v pomalých, plochých organismech“ spolu s Ref. zdá se, že naznačují, že první bilateriáni byli fylogeneticky spojeni s acoelovými plochými červy. Poslední pečlivé fylogenetické analýzy ukazují, že akoely jsou deuterostomy (Nature 470, 255-258), takže nepředstavují nejstarší existující bilaterijské metazoany., Navrhuji napsat „červovité organismy“.
reakce autorů: byla změněna na „ploché, červovité organismy“; současně zůstává nejlépe věrný citovanému odkazu.
odkaz na navigaci medúzy (např. Garm et al. Journal of Experimental Biology 210, 3616-3623) by diskusi o manévru typu medusa přesvědčil.
reakce autorů: Děkuji, Odkaz byl zahrnut.
Recenzent 2: L., Aravind
Od Beklemishev to byl obecně přijat mezi studenty zoologie že výhody řídil pohyby jsou hnací silou pro vznik a udržování bilaterální symetrie, dominantní forma symetrie mezi metazoans. To je obvykle představit, že taková tato symetrie se objevily v bentických souvislostech – dotvarování na podloží umožňují zvýhodněný dorso-ventrální diferenciace, která spolu s výběrem pro efektivní zaměřena hnutí vyústily v bilaterální formě., Nicméně, to byla zpochybňována na základě pozorování asymetrických exprese TGF-beta členy rodiny a Krátké gastrulation orthologs podél směrnice osy v cnidarians. To znamená, že i když předků metazoan byl navenek radiální symetrický, tam by mohl být pre-adaptace nebo pre-dispozice bilaterality jak naznačuje situace v cnidarians. To bylo použito Finnerty argumentovat pro roli pro vnitřní cirkulaci uvnitř lumen střeva jako hlavní faktor v původu bilaterální symetrie., Molekulární důkazy v celku upřednostňují jediný hlavní původ bilaterality u zvířat, ale následná silná údržba zůstává méně vysvětlena.
zde autoři představují jednoduché fyzické vysvětlení, proč je bilateralita stabilnější strategií než jakákoli jiná symetrie, jakmile se objeví řízená lokomoce. Ústředním bodem jejich vysvětlení je jeho role v manévrovatelnosti, která zjevně nebyla použita tak, jak to udělali autoři v tomto článku., Fyzikální argumenty autorů poukazují na to, že bilateralita je zjevně stabilní strategií na velkém Reynoldsově čísle, kde je vhodná rovnice, kterou používají pro tažné síly.
hlavní otázka, která vyvstává, jak velké by mělo být číslo Reynolds, aby tento argument držel. Při pohledu na tyto hodnoty se zdá, že jednobuněčné volné plavání eukaryot by mohlo mít Re = 10^-1. Zde jsou pravděpodobně dominantní viskózní síly, což umožňuje asymetrickou morfologii takových forem,např., Nejmenší obratlovci se říká, že mají Re ~ 1 a bilaterální metazoans jako chaetognatha a rotifer mají znovu mezi těmito čísly. Je třeba poznamenat, že mají silně bilaterální formy. Dále, odhad velikosti pro bazální bilateralians nemají umístit je mnohem vyšší než tento rozsah, pokud jde o Re. Takže klíčová otázka, která vyvstává, je, zda v těchto velikostech je argument založený na zanedbatelných viskózních silách zcela platný. Bylo by dobré, aby autoři tuto otázku zvážili a představili potenciální testy své hypotézy.
reakce autorů: Děkujeme Dr., Aravind za svou cennou práci. Skutečnost, že bilaterální symetrie je také přítomna v prostředí Nízkých Reynoldsových čísel, nemusí nutně odporovat naší hypotéze. Velmi odlišný vzor symetrie hlavního těla mezi prostředím s nízkou a vysokou Re pravděpodobně vyplývá z jejich různých vztahů k viskózním a inerciálním silám. Tento rozdíl však nutně nevylučuje bilaterální symetrii z malého světa-i když zjevně nemá výhodu oproti jiným symetriím, které dělá ve velkém měřítku., Naše hypotéza naznačuje, že bilaterální symetrie je výhodná ve vysokém re-světě, ale to neznamená, že by bilateralita nemohla být zvýhodněna určitými faktory v nízkém re-světě. Tyto faktory-podle našich znalostí-však nebyly od Beklemisheva objasněny. Viz také odpověď č. 1 na Dr. Jékely.,
Menší body,
<<Bilaterální symetrie se dvěma tělo sekery vznikla brzy v evoluci živočichů, pravděpodobně v pomalém tasemnice-jako organismy locomoting na podkladu , pravděpodobně před Cnidarian–Bilaterian rozkol v Precambrian .>>
Tato věta je potenciálně matoucí, protože to může představovat rozpor uvnitř. Autoři musí objasnit, co znamenají původem bilaterální symetrie před původem Bilaterie(tj., Mají na mysli situaci v cnidarians nebo rekonstruovat nějakou rodovou formu?
Autoři‘ odpověď: Děkuji, tato část má doufejme, že byly objasněny, a to zní teď:
„Bilaterální symetrie se dvěma tělo sekery vznikla brzy v evoluci živočichů, pravděpodobně v pomalé, ploché, červ-jako organismy locomoting na podkladu . Genetické analýzy k závěru, že geny odpovědné za bilaterální symetrie s největší pravděpodobností se objevil před cnidarian–bilaterian split , v Precambrian .,“<<„symetrii, která je efektivní pouze v jednom směru, zatímco non-aerodynamická v jiných směrech, je příznivé pro pohyb.“>>
Může být poslední slovo, by měl být nahrazen obratný pohyb.
Autoři‘ odpověď: slovo „obratné“ byla vložena do věty, děkuji vám:
„symetrii, která je efektivní pouze v jednom směru, zatímco non-aerodynamická v jiných směrech, je příznivé pro obratné lokomoce.,“
Recenzent 3: Eugene Koonin
autoři tohoto rukopisu se snaží poskytnout vysvětlení pro ovládnutí bilaterální symetrie u zvířat. Přijít s myšlenkou, že bilaterální symetrie poskytuje daleko větší schopnost rychle změnit směr pohybu, než jakýkoli jiný subjekt, plán, tedy podstatnou výhodu volného pohybu zvířat. Autoři tvrdí, že se jedná o hlavní faktor za téměř všudypřítomnosti bilaterální symetrie, ale jsou opatrní v tom, že další faktory by mohly být důležité, jakož., Podle mého názoru, to je zajímavá a rozumná hypotéza, I když si myslím, že by získal na síle by měl autoři trenér své hypotézy na konkrétní rovnice z mechaniky.
reakce autorů: děkujeme Dr. Kooninovi za to, že se ujal kontroly rukopisu. Při formulování hypotézy jsme se neustále snažili poskytnout nejjednodušší vysvětlení problému nejjasnějším způsobem. Myslíme si, že základní prohlášení (např., tělo musí překonat přetáhněte, aby se zasadila sama v novém směru má vykonávat síla v opačném směru) a rovnice táhnout s některé další drobné úvahy jsou nezbytné a dostatečné argumenty pro vysvětlení teorie, ale měly by to vyžadovat podrobnější zdůvodnění bychom být vděční pro více konkrétní pokyny. Vezměte prosím také na vědomí, že toto je hlavní hypotéza, která může sloužit jako základ pro konkrétnější budoucí analýzy pro konkrétní scénáře.