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Mark Pagel se especializa en la construción de modelos estadísticos para examinar los procesos evolutivos presentes en el comportamiento humano, desde la genómica a la aparición de sistemas complejos, como la cultura. En su último trabajo se analiza el paralelismo entre la evolución lingüística y biológica mediante la aplicación de métodos de filogenia, o el estudio de las relaciones evolutivas entre los grupos, lo que permite esencialmente ver el lenguaje como un replicador cultural, transmitido con muchas de las mismas características que encontramos en los genes. Pagel ha estado buscando patrones en las tasas de evolución de los elementos del lenguaje, con la esperanza de encontrar los factores sociales que influyen en las tendencias de la evolución del lenguaje.
En la Universidad de Reading, Pagel dirige el Laboratorio de Evolución en el Departamento de Biología, y que apoyado a su vez por la filosofía de la biología, de la mente y del lenguaje y explora preguntas como: "¿Por qué los seres humanos desarrollar un sistema de comunicación que les impide la comunicación con con otros miembros de la misma especie? " Ha utilizado métodos estadísticos para reconstruir las características de los genomas de dinosaurios, e inferir las características ancestrales de los genes y las proteínas.