National Academy of Sciences

Tutkimusintressit

Olen laajasti kiinnostunut elämän evoluutiosta, maapallon pintaympäristöjen evoluutiosta ja näiden kahden välisestä suhteesta. Olen erityisen kiinnostunut arkeeisesta ja proterotsooisesta paleontologiasta, karbonaattisedimentologiasta ja biogeokemiasta. Aiempiin ja nykyisiin hankkeisiin kuuluu tutkimuksia valikoiduista ongelmista fanerotsooisen ajan maapallon historiassa. Nykyisiin tutkimusalueisiin kuuluvat sekä elämän varhainen evoluutio että eläinten uusproterotsoois-kambrikauden diversifikaatio.

Yleinen elämänpuu (Universal Tree of Life) on kuvaus kaikkien nykyisten eliöiden sukulaisuussuhteista, joka perustuu ensisijaisesti molekyylisekvenssitietojen vertailuun. Se on oikein luettuna johdettu evoluutiohistoria, jota voi verrata sedimenttikiviin kätkeytyneisiin suoriin evoluutiotietoihin. Sikäli kuin kasvit ja eläimet sijaitsevat puun ylimmissä päähaaroissa, paleontologisia ja biogeokemiallisia todisteita elämän paljon syvemmästä historiasta on etsittävä arkeeisista ja proterotsooisista kivistä. Olemme yli vuosikymmenen ajan tutkineet proterotsooisten fossiilien systemaattista paleontologiaa, paleoekologiaa ja evolutiivista tulkintaa.

Tänään tutkimme yksityiskohtaisesti Kiinassa sijaitsevista fosforiiteista peräisin olevia poikkeuksellisen hyvin säilyneitä yksisoluisia ja monisoluisia levälajeja, jotka ovat peräisin juuri ja juuri ennen Ediacaran-ajan säteilytoimintaa, sekä moninaisia fossiilisia kokonaisuuksia n. 200-luvulta. 850 miljoonaa vuotta vanhoista kivistä Grand Canyonissa, monisoluisia kromofyyttileviä 1000 miljoonaa vuotta vanhoista liuskeista Itä-Siperiassa ja kauniisti säilyneitä mikrofossiileja noin 1700 miljoonaa vuotta vanhoista kerrostumista Pohjois-Australiassa. ”Kambrian räjähdys” on herättänyt tutkijoiden kiinnostuksen Darwinin ajoista lähtien, mutta vasta viime vuosina on kertynyt riittävästi tietoa kehityksen molekyylibiologiasta ja neoproterotsooisen ja kambrikauden välisistä ympäristömuutoksista, jotta tätä merkittävää evoluution muutosväliä voidaan alkaa arvioida kriittisesti.

Harvardissa olemme osallistuneet sellaisten kemostratigrafisten menetelmien kehittämiseen, joiden avulla voidaan korreloida PC-C- rajan peräkkäisjäännöksiä halutuista eläimistä riippumatta. Olemme myös osallistuneet stratigrafisiin ja radiometrisiin tutkimuksiin, jotka ovat tiukasti rajoittaneet näiden tapahtumien ajoitusta; tuottaneet geokemiallisia tietoja, jotka tukevat hypoteesia, jonka mukaan ilmakehän happipitoisuus nousi juuri ennen makroskooppisten eläinten kehittymistä; ja osoittaneet, että kasviplankton osoittaa evoluution dynamiikkaa, joka muistuttaa paljon PC-C-eläinten dynamiikkaa, mikä viittaa siihen, että ekologialla on ollut tärkeä rooli kambrikauden räjähdysmäisessä räjähdysmäisessä kehityksessä, joka ulottuu yli koko valtakuntarajojen.