Er begründete 1870 in Neapel die Zoologische Station zur Erforschung der eine der ersten Meeresforschungsstationen und studierte die Stammesgeschichte von Gliederfüßern auf der Basis von embryologischen und anatomischen Daten. Auf seinen Erkenntnissen aufbauend schlug als erster die Abstammung der Wirbeltiere von ringelwurmartigen Vorfahren vor.