National Academy of Sciences
Interessi di ricerca
Sono ampiamente interessato all’evoluzione della vita, all’evoluzione degli ambienti della superficie terrestre e alle relazioni tra i due. Sono particolarmente interessato alla paleontologia dell’Archeano e del Proterozoico, alla sedimentologia dei carbonati e alla biogeochimica. I progetti passati e attuali includono indagini su problemi selezionati nella storia della Terra del Fanerozoico. Le attuali aree di ricerca includono sia l’evoluzione precoce della vita che la diversificazione neo-proterozoica-cambriana degli animali.
L’albero universale della vita è una rappresentazione delle relazioni genealogiche di tutti gli organismi esistenti, basata principalmente sul confronto dei dati di sequenza molecolare. È propriamente letto come una storia evolutiva dedotta, che invita al confronto con la registrazione evolutiva diretta criptata nelle rocce sedimentarie. Nella misura in cui piante e animali risiedono sui rami principali più alti dell’albero, le prove paleontologiche e biogeochimiche della storia molto più profonda della vita devono essere cercate nelle rocce dell’Archeano e del Proterozoico. Per più di un decennio, abbiamo condotto ricerche sulla paleontologia sistematica, la paleoecologia e l’interpretazione evolutiva dei fossili del Proterozoico.
Attualmente, siamo impegnati in studi dettagliati di alghe unicellulari e multicellulari eccezionalmente conservate da fosforiti in Cina che precedono di poco la radiazione ediacarana degli animali, diversi assemblaggi fossili da rocce di ca. 850 milioni di anni nel Grand Canyon, alghe cromofite multicellulari da scisti di 1000 milioni di anni nella Siberia orientale, e microfossili splendidamente conservati da successioni di circa 1700 milioni di anni nell’Australia settentrionale. L'”esplosione cambriana” ha attirato l’interesse degli scienziati fin dai tempi di Darwin, ma solo negli ultimi anni si sono accumulati abbastanza dati sulla biologia molecolare dello sviluppo e sul cambiamento ambientale neoproterozoico-cambriano per iniziare una valutazione critica di questo notevole intervallo di cambiamento evolutivo.
A Harvard, abbiamo contribuito allo sviluppo di metodi chemostratigrafici che forniscono un mezzo per correlare le successioni di confine PC-C indipendentemente dagli animali che vogliamo valutare. Abbiamo anche partecipato a studi stratigrafici e radiometrici che hanno fortemente limitato la tempistica di questi eventi; prodotto dati geochimici che supportano l’ipotesi che i livelli di ossigeno atmosferico siano aumentati poco prima dell’evoluzione degli animali macroscopici; e dimostrato che il fitoplancton mostra dinamiche evolutive molto simili a quelle degli animali PC-C, indicando che l’ecologia ha giocato un ruolo importante in un’esplosione cambriana che si estende attraverso i regni.