Значение имени примитива

Методы у примитивов

Внешность обманчива

Рисунок 1. Афиша фильма «The Blob» 1958 года. В 1988 году был снят одноименный ремейк с усовершенствованными спецэффектами и сюжетными изменениями.

Если в среде становится недостаточно влаги или снижается температура, плазмодий высыхает, образуя твердый склероций — состояние покоя. В такой форме слизевик остается защищенным на продолжительное время. Как только условия вновь становятся благоприятными, склероций переходит в плазмодиальную форму. В условиях ограниченного питания плазмодий прекращает движение и переходит в репродуктивную фазу, формируя стебли спорангиев и образуя споры. Споры чрезвычайно устойчивы к неблагоприятным факторам среды и могут сохраняться в состоянии покоя до нескольких десятилетий, пока условия не позволят им прорасти и образовать новые амебоидные клетки.

Миксомицеты, к которым в настоящее время относится P. polycephalum, — эволюционные аутсайдеры, застрявшие между двумя огромными царствами — животных и растений. Из-за перечисленных особенностей образа жизни их долгое время не могли классифицировать. В 1833 году Линк (Link) предположил, что миксомицеты — это вид плесени, относящийся к царству грибов. Однако способность передвигаться и отсутствие хитина в клеточных стенках явно выбрасывают миксомицетов за пределы этого царства. В 1859 году де Бари (Anton de Bary) указал на родственность слизевиков с одноклеточными простейшими и ввел для них название «грибоживотные» — ныне класс Mycetozoа, истинные миксомицеты .

Рисунок 2. Миксомицет Physarum polycephalum. Слева — на стадии плазмодия в природе, справа — выращенный в лабораторных условиях, в чашке Петри на агаровой подложке с овсяными хлопьями.

Плазмодий как автоволновая система

Пространственно-временная организация плазмодия настолько сложна, что пока простейшие задающие осцилляторы колебаний плазмодия не определены. Движущие силы токов плазмы в плазмодии еще сравнительно мало изучены; известно только, что спонтанно возникающие гидродинамические неустойчивости приводят к возникновению круговых или возвратно-поступательных потоков. Наряду с колебаниями механических параметров, в эндоплазме плазмодия наблюдаются колебания химических компонент, например, мембранного потенциала, концентрации ионов Ca2+, NADH, молекул АТФ. Таким образом, плазмодий — это активная среда, в которой происходят автоволновые процессы (самоподдерживающиеся нелинейные волны), обусловливающие поведение плазмодия. Если разделить организм на кусочки, каждый из них примерно за 10–15 минут восстановит колебательную активность и будет существовать как самостоятельный организм. Это означает, что генератор колебания и сам сократительный аппарат распределены по всему организму.

Растяжение тяжа вызывает увеличение амплитуды его колебаний, что говорит о важной роли механических колебаний в регуляции динамики клетки. С учетом этого была разработана автоволновая модель плазмодия

Создатели модели отмечают, что сократительный аппарат клетки в данном случае становится частью клеточной системы управления — аналогом нервной системы.

Вообще, построению моделей движения плазмодия и вопросам клеточной регуляции этой сложной системы посвящается множество замечательных исследований, которые в будущем смогут объяснить пока что необъяснимое поведение плазмодия. Об этом — далее.

«Рожденный ползать летать не может!»

Плазмодий — это масса протоплазмы, которая морфологически дифференцирована на две зоны: внешнюю, относительно стационарную гелеподобную эктоплазму, и внутреннюю, жидкую эндоплазму, текущую в тяжах. Диаметры цилиндрических тяжей (жилок) разнятся в диапазоне 40–500 мкм. Каким же образом передвигается плазмодий? Оставаясь одной клеткой, миксомицет применяет амебоидный способ передвижения. Играя важную роль в процессах морфогенеза, роста опухолей, иммунитета и др., этот тип локомоции свойственен и многим тканевым клеткам — например, лейкоцитам и фибробластам. Так что все мы немного амёбы, а главное — закономерности движения, выявленные на модельном организме, могут быть перенесены на эти клетки.

Можно выделить следующие этапы локомоции P. polycephalum: вытягивание псевдоподии на ведущем фронте, прикрепление ее к субстрату и подтягивание остальной части клетки. Можно полюбоваться красивым видео, демонстрирующим движение плазмодия:

Рисунок 3. Поперечное сечение тяжа плазмодия в состояниях релаксации и сокращения.

Направленное движение у P. polycephalum происходит вследствие того, что объем эндоплазмы, текущей в одном направлении, становится больше, чем в противоположном. Таким образом, плазмодий способен двигаться в сторону привлекающих химических веществ (аттрактантов) — например, еды — или, наоборот, уходить от отпугивающих веществ (репеллентов), а также реагировать на условия, предпочитая более влажную и неосвещенную среду. В поисках питания плазмодий охватывает большую территорию, распластываясь по ней, при этом масса его тела остается неизменной. Когда пища обнаружена, остальная масса перетекает по тяжам к этому месту. Скорость плазмодия зависит от его размеров; большие экземпляры способны развивать внушительную скорость — около 1 см/ч.

Примитив как объект

Вот парадокс, с которым столкнулся создатель JavaScript:

  • Есть много всего, что хотелось бы сделать с примитивами, такими как строка или число. Было бы замечательно, если бы мы могли работать с ними через вызовы методов.
  • Примитивы должны быть лёгкими и быстрыми.

Выбранное решение, хотя выглядит оно немного неуклюже:

  1. Примитивы остаются примитивами. Одно значение, как и хотелось.
  2. Язык позволяет осуществлять доступ к методам и свойствам строк, чисел, булевых значений и символов.
  3. Чтобы это работало, при таком доступе создаётся специальный «объект-обёртка», который предоставляет нужную функциональность, а после удаляется.

Каждый примитив имеет свой собственный «объект-обёртку», которые называются: , , и . Таким образом, они имеют разный набор методов.

К примеру, существует метод str.toUpperCase(), который возвращает строку в верхнем регистре.

Вот, как он работает:

Очень просто, не правда ли? Вот, что на самом деле происходит в :

  1. Строка – примитив. В момент обращения к его свойству, создаётся специальный объект, который знает значение строки и имеет такие полезные методы, как .
  2. Этот метод запускается и возвращает новую строку (показывается в ).
  3. Специальный объект удаляется, оставляя только примитив .

Получается, что примитивы могут предоставлять методы, и в то же время оставаться «лёгкими».

Движок JavaScript сильно оптимизирует этот процесс. Он даже может пропустить создание специального объекта. Однако, он всё же должен придерживаться спецификаций и работать так, как будто он его создаёт.

Число имеет собственный набор методов. Например, toFixed(n) округляет число до n знаков после запятой.

Более подробно с различными свойствами и методами мы познакомимся в главах Числа и Строки.

Конструкторы предназначены только для внутреннего пользования

Некоторые языки, такие как Java, позволяют явное создание «объектов-обёрток» для примитивов при помощи такого синтаксиса как или .

В JavaScript, это тоже возможно по историческим причинам, но очень не рекомендуется. В некоторых местах последствия могут быть катастрофическими.

Например:

Объекты в всегда дают , так что в нижеприведённом примере будет показан :

С другой стороны, использование функций без оператора – вполне разумно и полезно. Они превращают значение в соответствующий примитивный тип: в строку, в число, в булевый тип.

К примеру, следующее вполне допустимо:

null/undefined не имеют методов

Особенные примитивы и являются исключениями. У них нет соответствующих «объектов-обёрток», и они не имеют никаких методов. В некотором смысле, они «самые примитивные».

Попытка доступа к свойствам такого значения возвратит ошибку:

Амбициозный слизевик завоевывает сферу электротехники

Рисунок 8. Биоробот на основе Physarum polycephalum («плазмобот»). Фото Klaus-Peter Zauner. Рисунок из .

Рисунок 9. Значения электрических сигналов плазмодия

Более того, ученые конвертировали эти данные в спектрограммы, сопоставив активность разных электродов со звуками разной частоты, и воспроизвели звуковую запись . Прослушать, о чём поет плазмодий, можно на видео ниже. По словам исследователей, в такой форме пространственно-временное поведение миксомицета более удобно для восприятия.

Пока срок работы такого плазмодиального мемристора составляет 3-5 дней; однако разработчики надеются, что, если удастся продлить это время, на основе P. polycephalum можно будет создать биокомпьютер, электронные схемы которого оставят классическую электронную промышленность далеко позади.

Оцените статью