Académie nationale des sciences
Intérêts de recherche
Je suis largement intéressé par l’évolution de la vie, l’évolution des environnements de surface de la Terre, et les relations entre les deux. Je m’intéresse particulièrement à la paléontologie archéenne et protérozoïque, à la sédimentologie carbonatée et à la biogéochimie. Les projets passés et actuels comprennent l’étude de certains problèmes de l’histoire de la Terre au Phanérozoïque. Les domaines actuels de recherche comprennent à la fois l’évolution précoce de la vie et la diversification néo-protérozoïque-cambrienne des animaux.
L’arbre universel de la vie est une représentation des relations généalogiques de tous les organismes existants, basée principalement sur des comparaisons de données de séquences moléculaires. Il est correctement lu comme une histoire évolutive déduite, invitant à la comparaison avec l’enregistrement évolutif direct crypté dans les roches sédimentaires. Dans la mesure où les plantes et les animaux se trouvent sur les principales branches supérieures de l’arbre, il faut chercher dans les roches archéennes et protérozoïques des preuves paléontologiques et biogéochimiques de l’histoire beaucoup plus profonde de la vie. Pendant plus d’une décennie, nous avons mené des recherches sur la paléontologie systématique, la paléoécologie et l’interprétation évolutive des fossiles protérozoïques.
À l’heure actuelle, nous sommes engagés dans des études détaillées d’algues unicellulaires et multicellulaires exceptionnellement préservées provenant de phosphorites en Chine qui précèdent de peu la radiation édiacarienne des animaux, de divers assemblages de fossiles provenant de roches d’environ 850 millions d’années dans le Grand Canyon. 850 millions d’années dans le Grand Canyon, des algues chromophytes multicellulaires provenant de schistes vieux de 1000 millions d’années en Sibérie orientale, et des microfossiles magnifiquement préservés provenant de successions vieilles d’environ 1700 millions d’années dans le nord de l’Australie. L' »explosion cambrienne » a suscité l’intérêt des scientifiques depuis l’époque de Darwin, mais ce n’est qu’au cours des dernières années que l’on a accumulé suffisamment de données sur la biologie moléculaire du développement et les changements environnementaux du Néoprotérozoïque-Cambrien pour commencer une évaluation critique de cet intervalle remarquable de changement évolutif.
À Harvard, nous avons contribué au développement de méthodes chimiostratigraphiques qui fournissent un moyen de corréler les successions de la limite PC-C indépendamment des animaux que nous souhaitons évaluer. Nous avons également participé à des études stratigraphiques et radiométriques qui ont fortement contraint la chronologie de ces événements ; nous avons produit des données géochimiques qui soutiennent l’hypothèse selon laquelle les niveaux d’oxygène atmosphérique ont augmenté juste avant l’évolution des animaux macroscopiques ; et nous avons démontré que le phytoplancton présente une dynamique évolutive très semblable à celle des animaux PC-C, ce qui indique que l’écologie a joué un rôle important dans une explosion cambrienne qui s’étend à travers les règnes.