野生動物的「突變率」是個奧妙的東西，一般都是用演化樹建構關係，再比對序列差異來估計。這個 2023 年的論文卻直接從野生的鯨魚取樣，三十年來多位鯨魚親子的樣本，直接偵測新突變的狀況。
Wild pedigrees inform mutation rates and historic abundance in baleen whales
via 這裡
這項研究的樣本相當難得，從 1980 到 2011 年陸續取得 12 位座頭鯨（humpback whale，學名 Megaptera novaeangliae）的樣本。其中 3 位是一組親子，其餘 9 位則是個情慾交流複雜的三代家族，共四組親子關係。
另外還有三種鯨魚，各 3 個樣本，各一組父母小孩的親子關係。他們和座頭鯨一樣，都屬於鬚鯨科（Balaenopteridae）旗下的大翅鯨屬，分別為 Megaptera musculus、Megaptera physalus、Megaptera mysticetus 三個物種。
所以總共有四種鯨魚，21 個基因組，8 組親子。另外還有多年來搜集，數百個粒線體。
論文完全走族群遺傳學路線，諸君有興趣請自行閱讀詳情，我只寫我覺得最奇妙的幾點 🐳
我覺得最驚人的是「新突變來自誰？」。小孩的遺傳，媽媽、爸爸各貢獻一半 50%，但是理論上想，爸爸貢獻的新突變會比較多，因為男生不斷複製生產新的精子細胞，年紀愈大複製愈多次，會累積愈多突變。
實際上觀察的結果是，高達 80% 的全新突變來自爸爸！當然這邊的樣本很少，不過算是符合預期趨勢，只是比例超乎想像。也能藉此延伸，源自爸爸的新突變，如果爸爸的年紀愈大，比例也會愈高。
遺傳學實際上的計算中，因為生寶寶的是媽媽，往往更重視媽媽。但是如果新突變大部份來自爸爸......嗯，要考慮的事更多惹。
還有一點論文沒提，「世代時間」，也就是一代多少年。很多分析都是根據序列差異，計算出有幾個世代，再換算年數，例如假設一代 25 年，100 代便是 2500 年。
可是反過來看，假如兩性對後代序列差異的影響，大幅不對等，會多大程度影響世代和年數的估計？不同生物的生殖模式不一樣，影響應該也會不一樣，但是......
另一點論文和新聞都很強調，鯨魚的突變率沒有明顯比較低。這點重要是因為鯨魚是體型很大的動物，壽命很長，細胞數量很多。
突變會導致腫瘤細胞誕生，可能繼而引起癌症。鯨魚壽命長，細胞多，基數很大，有機會誕生的腫瘤細胞數量應該會不少，可是卻不常見到鯨魚罹患癌症。 這件事稱為「佩托悖論（Peto's paradox）」。
以前有個假說是，鯨魚的新陳代謝慢，所以突變率相對低。然而，這回得知鯨魚的新突變並沒有特別少。 為什麼鯨魚得癌症少？不知道，也許是修理能力強，論文認為，反正不會是因為突變率低。
這邊有個問題是，會導致癌症的突變位於體細胞，可是傳承給下一代的是生殖細胞。即使同樣是一隻鯨魚，兩者的突變率、修理能力等狀況會一樣嗎？
最後是有效族群量，這項研究中和粒線體有關。「有效族群量」的意思是族群中參與生殖的個體數量。 有效族群量和實際族群，大小常常不一樣。難搞的是，有很多原因會導致不一樣。
這個論文根據數百位鯨魚的粒線體 DNA 差異，估計有效族群量和實際數量對照，做惹一堆比較與分析。如果你自己有做這方面研究，強烈建議仔細讀讀。
不是幹這行的話，知道一件事就好，我覺得論文自己也寫得很清楚：有效族群量的估計非常敏感，很容易被不同設定參數干擾。
最後要釐清一件事，直接比較親子之間的 DNA 差異，可以計算「突變率」，但是這和「取代率」不同。長期之下，新突變不見得會留下來，還會受到天擇影響。
取代率是長期累積的結果。族群遺傳學計算時，千萬不要直接拿比較親子獲得的突變率，當取代率使用！
論文短評：
新聞稿：
Mutation rates in whales found to be much higher than previously reported
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