凯文·尼克松
综合植物科学植物生物学科教授
兴趣
系统发育分析的理论和方法论
Ageniosperm phylogyy
橡木家族的系统和分类
最近的研究
我的研究活动相当广泛,并按如下方式进行分类:
1.系统发育分析的理论与方法。我在这一领域的背景包括几篇聚焦于系统发育分析的各种理论问题的论文,以及用于数据可视化和分析的“用户友好”程序的软件实现。也许我在这一领域最重要的贡献是开发了一种快速树搜索算法(“吝啬棘轮”),它通过迭代地重新加权变量来使用有向随机漫步来提高树搜索的效率。简约棘轮是目前可用于树搜索的第一个“快速”方法,与PAUP中实现的现有策略相比,它将树搜索的效率和有效性提高了几个数量级。我首先通过程序NONA(由Pablo Goloboff编写)实现了算法,它已经在至少两个版本中实现了利用PAUP*(例如,Sikes和Lewis, 2001),以及TNT (Goloboff, Farris和Nixon, 2001, 2003)。棘轮已成功地用于分析植物系统学中一些最大的数据集,如500个分类单元叶绿体数据集(Nixon, 1999)和567个分类单元3基因数据集(Soltis et al., 2000),目前普遍用于超级树的计算。
2.高等种子植物和被子植物类群的系统发育关系与多样性。这与康奈尔大学的Crepet和Gandolfo(以及其他康奈尔大学以外的人)合作的古植物学研究密切相关。我参与了一些种子植物/被子植物关系的大型分析,从形态学分析(Nixon et al., 1994)和第一次分子/形态学结合分析(Albert et al., 1994)开始,并继续对500种rbcL数据集进行再分析(Nixon et al., 1999;Davis, Nixon, and Little 2004),“3基因”被子植物数据集的原始分析(Soltis et al., 2000)和古果的分子/形态学结合分析(Sun et al., 2000)。我计划继续进行这些大规模分析,将分析大型数据集的新方法(例如,吝啬棘轮和Goloboff树搜索方法)与大量分类单元的新形态数据集相结合。
3.被子植物的化石历史。我有一个长期研究项目在被子植物化石,开始回顾高等化石橡树在我的博士论文,继续论文三级壳斗科的最早的化石证据,并继续研究白垩纪的化石鲜花与Crepet合作和Gandolfo出版(见列表)。我在这些合作研究中的角色是将我在被子植物多样性和鉴定方面的知识(见教学部分)应用于初步化石鉴定,然后对形态学或结合形态学/分子数据集进行深入的分支分析,以准确和可重复地鉴定化石。我们对白垩纪花朵化石的研究仍然是最广泛的,我认为也是分析最全面的,在所有的被子植物花朵化石遗址中,提供了白垩纪晚期被子植物向现代分类群多样化的最佳视角。这些论文将在一段不确定的时间内作为这种多样性的文件仍然重要,并有助于提供分子年代测定研究的校准点。我也被邀请与一个可能是最古老的被子植物化石花,古果的分析合作。我在这篇文章中所扮演的角色是开发现存种子植物的形态矩阵,并将其与选择的三基因数据集相结合,使用我们的工具进行大数据集分析。
4.栎(橡木)的系统和分类物。和Fagaceae(橡木家族)。我是北美昆虫的事实上(我撰写了在包括山毛榉树和栗子)和植物植物植物植物的北美的植物,其中包括美国和加拿大)。我目前正在完成植物植物植物植物的最后阶段,覆盖来自墨西哥墨西哥到巴拿马的Chiapas地区(我在该地区识别40种)。最近,来自Guerrero的奥克橡树物种被命名为我的荣誉(Quercus nixoniana valencia&),虽然我最终会将它放在另一个物种名称下的同义词中。我也有一个以前的学生以我命名的真菌。
5. Platanaceae(Sycamores)的系统学。Sycamores是一个极其重要的属,在出版北美物种的综合专着之前理解得很差(Nixon&Poole,2003)。我在这一群体开始工作(不是我的博士学位论文),而德克萨斯州的研究生基于我在墨西哥的广泛实地工作,并且能够公平地完成这项工作(Nixon&Poole,2003)。在本研究的背景下,我们将来自墨西哥的两种新的和未描述的物种。鉴于周围的混乱和误解在墨西哥出现了多少种Platanus的困惑和误区,在墨西哥出现了多少种Platanus,对其形态的描述不足,以及本集团在开花植物的早期化石历史中的重要性,鉴于周围的困惑和误解,鉴于周围的混乱和误解。
6.交互式诊断理论和方法(简称,互动键控软件和算法)。我已经开发了(尚未发布的)算法,用于通过互动键加快标本识别,允许基于用户的专业知识水平和背景知识选择最有效的路径(例如,可以为专家或学生加权密钥)。我的网站www.plantsystematics.org可以看到这样一个密钥的一个例子。
7.分布式平行系统发育分析的软件开发。除了开发有助于系统发育分析(WINCLADA)的PCS软件,以及在程序TNT(GOLOBOFF,FARRIS和NIXON,2001)的同志外,我目前正在开发基于Web的接口,允许使用多个软件包分布分析基于简单的Perl客户端/ Adobe Server / MySQL Server模型,计算机(Linux,Windows和Macintosh)的异构阵列。该系统的一个重要方面是一个关系数据库模型,用于存储分析方法以及数据库结果,这缓解了在数据集的单个或许多排列中管理大量分析中的许多问题。该系统还允许用户根据其机器的使用,能力(例如,速度和RAM)以及他们许可执行多个同时分析的软件来贡献计算资源。该系统已作为我的教学计划的一部分实施,我目前还在编程数据库和Web界面中培训两位研究生,作为包装的开发的一部分。
8.生物信息学:数据库结构和生物多样性和分类数据的实现。辅助发展系统发育,分类学和生物多样性数据的大型数据库和网络传送系统,我开发了数据库结构,用于存储分类学名称中固有的复杂的树状关系。这个系统提供了比较不同分类系统和跨不同分类检索名称使用的简单方法。目前,该系统主要用于提供被子植物、裸子植物和蕨类植物(即维管植物)的所有科和属的图像、交互式地图和交互式密钥。我将继续扩展这个项目,包括更多类型的数据。
外展及推广重点
我的直接延期活动涉及监督在植物标目中进行的植物识别服务。该组成部分包括各种各样的用户,包括扩展代理人,农业学家,当地园丁,农民和各种有关植物识别问题的人。通常,这包括园艺植物,杂草,当地人,有时是来自国外的水果和材料。
我的外联活动包括开发工厂识别,图像服务和植物的映射的网站(www.plantsystematics.org)。作为该项目的一部分,我们还开发了“Tompkins County Flora”,它提供有关在Tompkins县自然发生的所有植物的图像,地图和其他信息。
我的推广计划主要通过我是策展人的L.H.Bailey Herbarium来实现。我们的植物标本馆有两个主要的优势,纽约中部的原生植物和栽培植物。除了通过植物标本馆工作人员管理植物识别服务外(大多数标识由助理Anna Stalter作出,还有一些人,以及我和志愿者Vern Durkee)。在过去的几年中,我们没有将标本数量的确切计数确切地确定为延期服务,但它们总结如下。
我们拓展的其他方面,直接与扩展有关,是开发网络工具,通过视觉对比验证图像植物识别。这可以在plantsystematics.org并构成一个最完整和最易于的工厂识别网站,与CA。每天2,000个不同的用户,每年增加200万多百万。
本土植物识别宗:每年为公共和康奈尔社区进行大约150个植物识别(例如,2007年,加利福尼亚州,2007年65次由ED Cope,96由Bob Dirig,15由Kevin Nixon),并至少回答另外50-100个杂项植物有关信息的要求,包括使用Ethel Zoe Bailey苗圃和种子目录收集的有关培养植物的信息(这些请求主要由Peter Fraisenet处理的监督)。除了直接接受植物材料和/或图像外,我们现在还有一个名为“汤普金斯县植物区系“它提供了一个Web界面,其中包含标本和地区数据的可搜索数据库,以及所有血管植物的链接现场和植物标记图像,该植物在Tompkins县的野外发生。最近,我们收到了BRI程序的授权,以完全数字化标签所有CA的数据和数据库样本图像。来自Tompkins县的20,000个植物标目标本,这是非常好的,在我的监督下,Anna Stalter所做的成像。我们现在拥有所有Tompkins县标本在线。
种植植物的程序。植物标本馆是北美最重要的栽培植物标本库之一,我们正在开发基于web的界面数据库,这将扩展L.H. Bailey(最重要的是Hortus Third)的重要著作,这些著作现在已经过时了。我们正在开发一个全新的项目,名为Hortus Americanus,除了Hortus Third中覆盖的物种和品种外,还将基于我们利用苗圃和种子目录集合(Ethel Zoe Bailey Collection)构建的数据库,包括其他物种。由于这些数据库仍然不完整,目前还不能在网上使用,但它们将成为与密苏里植物园(Peter Raven)和国家植物园(Thomas Elias)合作开发的项目的一部分。目前已有栽培属3500个左右,比Hortus Third增加了10%左右。该项目完成的时间框架将部分取决于外部来源的资金。
期刊出版物
- Reveal, J. L., & Nixon, K. C.(2013)。在Liberty Hyde Bailey Hortorium (BH)的手掌类型收藏。Phytoneuron。2013 - 79年:# N / A。
- Nixon,K. C.,&Carpenter,詹姆斯,(2012)。更多关于同源性。克莱斯。28:225-226。
- Avalos,S.,Nixon,K。C.,&Kelly,L.(2011)。长柄栎属(壳斗科),墨西哥东方马德雷山脉一新种。从头:植物学命名杂志。21:274-277。
- Gandolfo Nixon,M. A.,Hermsen,E.J.,Zamaloa,M.C.C.,Nixon,K.C.,Gonzalez,C.C.,Wilf,P.,Cuneo,N. R.,&Johnson,K. R.(2010)。已知最古老的桉树化石来自南美洲。《公共科学图书馆•综合》。6:e21084。
- Salazar,J.,&Nixon,K。C.(2008)。在安妥尔斯的火山藻中的新发现。植物审查。74:103-111。
- 尼克松(2008)。古植物学、证据和分子年代测定:来自睡莲目的一个例子。密苏里植物园年鉴。95:103-111。
- 尼克松(2006)。栎属和栎林的全球和新热带分布和多样性。3-13生态学研究。
- Rothwell,G. W.,&Nixon,K。C.(2006)。如何将化石数据纳入我们关于野外发育史的结论。国际植物科学杂志。167:737-749。
课程教授
虽然我在没有教学成分的情况下被雇用,但我的工作描述仍然不包括一个,但我很强烈地认为,教学是维持积极和充满活力的研究计划的一个重要方面。我对教学的重点是高级植物系统的研究生课程 - 一种热带植物家庭课程,以及系统发育系统分析的理论和方法课程。我还领导了一项学期的研究生讨论组,主要关注分析方法。这些课程对我的研究很重要,因为他们有助于让我及时了解植物系统学和进化生物学的新发展。
从2009年秋季开始,我现在教授一门本科课程,题目是“全球植被和植物多样性”(Biopl 2300),这门课程是为那些只有少量植物学背景的学生开设的。本课程强调控制植被分布的因素,并从气候和人为干扰的角度探讨植物多样性问题。与此课程相关的是一门选修课,在巴塔哥尼亚花3周时间研究植被。该课程取得了成功,目前共有47名本科生参加了三次实地考察(2010年、2011年、2012年)。根据学生的反馈,许多人认为这次旅行是他们在康奈尔教育中最重要的方面。
也许这些年来我教过的最重要的课程是系统发育系统学。本课程侧重于使用简约法进行系统发育分析,较少涉及其他方法,如表型、最大似然、系统发育、生物地理学和协同进化中的“贝叶斯”分析。因为我在这些领域开发了算法和软件,所以这门课程这些年发展了很多。本课程的讲座和实验练习在2009年春季学期完全修改过。这是我在讨论组(Jerry Davis团队教学)中采用的一种实验性教学方法的结果。在这种模式下,学生需要使用多种方法重新分析已发表的材料,首先尝试复制已发表的结果,然后扩展分析,包括各种对齐算法、简约法、极大似然法、贝叶斯分析和其他适合特定研究的方法。这种实例教学方法让我们的研究生为出版他们自己的工作做好准备,并给他们知识和工具,以提高他们在就业研讨会或全国会议上介绍自己的工作时成功的机会。与此同时,通过重新分析现有的已发表的分析,他们更好地理解陷阱,在某些情况下,新的研究问题的想法出现在许多学生。完成本课程的学生将通过每周的讨论小组来扩展和磨练在本课程中发展的技能。
另一个本科/毕业生,我教导的是“热带植物家庭”,其中包括拓扑美洲国家的实地考察,以研究开花的植物多样性,重点是家庭一级的田间鉴定。该课程主要由植物生物学的研究生组成,其中一些本科生和研究生来自昆虫学和/或生态学和进化生物学。本课程是一个密集的Angiosperm多样性概述,两者都准备学生教学课程以及提供众多植物家庭的经验,可能为未来的研究项目提供想法。它还为学生准备了他们将在最现代化的系统研究中进行的热带场所工作。
在过去的14年里,我通过邀请在哥斯达黎加的夏季OTS(热带研究组织)课程“热带植物系统”课程。这是一个团队教导的课程,来自美国和哥斯达黎加的访问教师。在本课程中,我通常覆盖系统发育/闸门分析,分类理论,并通过热带森林栖息地领导徒步旅行教导现场鉴定。我通常在八周课程的大约两周内。
联系信息
406B曼纳图书馆大楼
伊斯卡,NY 14853
kcn2(在)cornell.edu
-
其他环节
毕业生领域
- 植物生物学
教育
- 博士学位
德克萨斯大学
1984年 - 硕士学位
加利福尼亚大学
1980年 - 文学士
加利福尼亚大学
1978年