National Academy of Sciences

Onderzoeksinteresses

Ik ben in het algemeen geïnteresseerd in de evolutie van het leven, de evolutie van het milieu aan het aardoppervlak, en de relaties tussen deze twee. Ik ben vooral geïnteresseerd in Archeaanse en Proterozoische paleontologie, carbonaat sedimentologie, en biogeochemie. Tot de huidige en vroegere projecten behoren onderzoeken van geselecteerde problemen in de geschiedenis van de aarde in het Fanerozoïcum. De huidige onderzoeksgebieden omvatten zowel de vroege evolutie van het leven als de neo-proterozoïsch-Cambriaanse diversificatie van dieren.

De universele levensboom is een weergave van de genealogische verwantschappen van alle levende organismen, voornamelijk gebaseerd op vergelijkingen van moleculaire sequentiegegevens. Het is goed te lezen als een afgeleide evolutionaire geschiedenis, die uitnodigt tot vergelijking met het directe evolutionaire archief dat in sedimentaire gesteenten is gecodeerd. Voor zover planten en dieren zich op de bovenste hoofdtakken van de boom bevinden, moeten paleontologische en biogeochemische bewijzen van de veel diepere geschiedenis van het leven worden gezocht in Archeaanse en Proterozoïsche gesteenten. Gedurende meer dan een decennium hebben wij onderzoek verricht naar de systematische paleontologie, paleoecologie en evolutionaire interpretatie van Proterozoïsche fossielen.

Op dit moment zijn wij bezig met gedetailleerde studies van uitzonderlijk goed geconserveerde eencellige en meercellige algen uit fosforieten in China die net voorafgaan aan de Ediacaran-straling van dieren, diverse fossiele assemblages uit ca. 850 miljoen jaar oude gesteenten in de Grand Canyon, meercellige chromofyten uit 1000 miljoen jaar oude schalies in Oost-Siberië, en prachtig bewaard gebleven microfossielen uit ca. 1700 miljoen jaar oude successies in Noord-Australië. De “Cambrische explosie” heeft de belangstelling van wetenschappers getrokken sinds de tijd van Darwin, maar pas in de afgelopen jaren hebben zich voldoende gegevens verzameld over de moleculaire biologie van ontwikkeling en Neoproterozoïcum-Cambriaanse milieuveranderingen om een kritische evaluatie te kunnen maken van dit opmerkelijke interval van evolutionaire verandering.

In Harvard hebben we bijgedragen aan de ontwikkeling van chemostratigrafische methoden die een manier bieden om PC-C grenssuccessies te correleren, onafhankelijk van de dieren die we willen evalueren. We hebben ook deelgenomen aan stratigrafische en radiometrische studies die de timing van deze gebeurtenissen sterk hebben beperkt; geochemische gegevens geproduceerd die de hypothese ondersteunen dat het zuurstofgehalte in de atmosfeer toenam vlak voordat macroscopische dieren evolueerden; en aangetoond dat fytoplankton een evolutionaire dynamiek vertoont die veel lijkt op die van PC-C dieren, wat aangeeft dat ecologie een belangrijke rol speelde in een Cambrische explosie die zich over koninkrijken uitstrekt.