לוונטין עבד על גנטיקה של אוכלוסיות הן ברמה התאורטית והן בצורה ניסויית. סימן היכר בעבודתו היה עניין בטכנולוגיה חדשה. הוא היה הראשון שעשה סימולציה ממוחשבת של התנהגות לוקוס של גן יחיד. בשנת 1960 הוא וקן-איצ'י קוג'ימה היו הראשונים שהציגו משוואות לשינוי בתדירות של הפלוטיפ עם ברירה טבעית אינטראקטיבית בשני לוקוסים. [4] ובכך תרמו לפיתוח המחקר התאורטי בשנות השישים והשבעים בנושא ברירה של שני לוקוסים.
בשנת 1966, לוונטין והאבּי פרסמו מאמר שחולל מהפכה בגנטיקה של אוכלוסיות.[1] הם עשו אלקטרופורזה בג'ל לחלבון כדי לסקור עשרות לוקוסים בזבוב הפירות דרוזופילה פסאודובסקורה, ודיווחו כי חלק גדול מהמקרים היו פולימורפיים, וכי בממוצע היה סיכוי של כ-15% שהפרט הוא הטרוזיגוטי. מחקרים קודמים אמנם מצאו שונות בלוקוסים בודדים, אך לא לא היה ידוע עד כמה השונות הנפוצה.
עבודה על מגוון גנטי אנושי
במאמר מכונן משנת 1972 זיהה לוונטין שרוב השונות (80–85%) בקרב אוכלוסיות אנושיות נמצאות בקבוצות גאוגרפיות מקומיות וההבדלים המיוחסים לקבוצות "גזע" מסורתיות הם חלק קטן מהשונות הגנטית האנושית (1–15%). [5] במאמר משנת 2003 מתח אנתוני אדוארדס (אנ') ביקורת על מסקנתו של לוונטין כי גזע הוא מושג טקסונומי פסול, וכינה אותו "הכשל של לוונטין". לטענתו, ההסתברות של סיווג שגוי של אדם על בסיס שונות במיקום גנטי יחיד היא כ-30% וההסתברות של סיווג שגוי מתקרבת לאפס אם נחקרים מספיק לוקוסים.[6] הביקורת של אדוארדס זכתה בתורה לביקורת משלה מצד ביולוגים כמו ג'ונתן מארקס (אנ'), שטענו כי "העניין של תורת הגזע היה לגלות מקבצים גדולים של אנשים שהם הומוגניים בתוך הקבוצה, והטרוגניים בין קבוצות מנוגדות. הניתוח של לוונטין מראה שקבוצות כאלה אינן קיימות במין האנושי, וביקורתו של אדוארדס אינה סותרת את הפרשנות הזו".[7]
ביקורת על הביולוגיה האבולוציונית המסורתית
בשנת 1975 יצא לאור הספר "Sociobiology: The New Synthesis" (אנ') של אדוארד וילסון שהציע הסברים אבולוציוניים להתנהגויות חברתיות אנושיות. ביולוגים, וביניהם לוונטין, ועמיתיו מהרווארד, סטיבן ג'יי גולדורות האברד, מתחו על הספר ביקורת חריפה. [8]
לוונטין וגולד הטביעו את המונח ספנדרל בביולוגיה האבולוציונית, בהשראת המונח האדריכלי "ספנדרל", במאמר רב השפעה משנת 1979, "The Spandrels of San Marco and the Panglossian Paradigm". ספנדרלים תוארו כתכונות של אורגניזם הקיימות כתוצאה הכרחית של מאפיינים אחרים (אולי סתגלניים), אך אינן משפרות באופן ישיר את הכשירות (ולכן אינן בהכרח סתגלניות). [9] התדירות היחסית של ספנדרלים לעומת אדפטציות ממשיכה לעורר מחלוקת בביולוגיה האבולוציונית.
לוונטין היה ביקורתי מאוד כלפי גישות נאו-דארוויניסטית מסורתיות להסתגלות. הוא הדגיש את הצורך לתת אפיון הנדסי של הסתגלות בנפרד ממדידת מספר הצאצאים, ולא לצאת מנקודת הנחה שאיברים או אורגניזמים נמצאים בהסתגלות אופטימלית. [10] לדברי לוונטין, הביקורת הכללית והטכנית שלו על גישות פונקציונליות להסתגלות צמחה מההכרה שהכשלים של הסוציוביולוגיה נובעים הנחות יסוד שגויות לגבי הסתגלות של כל התכונות, בחלק גדול מהסינתזה האבולוציונית המודרנית.
סוציוביולוגיה ופסיכולוגיה אבולוציונית
לוונטין מתח ביקורת על תומכי הסוציוביולוגיהוהפסיכולוגיה האבולוציונית כמו אדוארד וילסון וריצ'רד דוקינס, המסבירים התנהגות של בעלי חיים ומבנים חברתיים במונחים של יתרון אבולוציוני או אסטרטגיה. לדבריו, כשגישה זו מיושמת על בני אדם, מדובר בדטרמיניזם גנטי. בכתביו, לוונטין הציע השקפה של האבולוציה עם יותר ניואנסים, הדורשת הבנה מדוקדקת יותר של ההקשר של האורגניזם כולו כמו גם את הסביבה.[11]
הביקורת של לוונטין על פשטנות יתר של הגנטיקה הניעה אותו לחיים פעילים כאינטלקטואל ציבורי. הוא הרצה רבות כדי לקדם את דעותיו על ביולוגיה אבולוציונית ומדע והשתתף בתדירות רבה בדיונים. בספרים כמו "Not in Our Genes" ובמאמרים רבים, לוונטין הטיל ספק בטענת התורשתיות של תכונות התנהגות אנושיות, כמו אינטליגנציה כפי שנמדדה במבחני מנת משכל.
אנשי אקדמיה שונים טענו כי הביקורת של לוונטין על הסוציוביולוגיה נבעה מסיבות לא מדעיות. אדוארד וילסון, למשל, אמר שאמונותיו הפוליטיות של לוונטין השפיעו על השקפתו המדעית. לוונטין הזדהה לפעמים כמרקסיסט, וטען כי השקפותיו הפילוסופיות חיזקו את עבודתו המדעית.
תעשיית החקלאות
לוונטין כתב על כלכלת תעשיית החקלאות. לטענתו, התירסההיברידי פותח והופץ לא בגלל איכותו המעולה, אלא משום שהוא איפשר לתאגידי העסקים החקלאיים להכריח את החקלאים לקנות זרעים חדשים בכל שנה במקום זרעי הצמחים המיוצרים על ידי יבול התירס הקודם שלהם (לבונטין 1982). לוונטין היה עד בתביעה בקליפורניה שערערה על מימון מחקר בידי המדינה לפיתוח קוטפי עגבניות אוטומטיים, וטען כי בכך ניתן תיעדוף של רווחי התאגידים החקלאיים על פני העסקת העובדים. התביעה נדחתה.
