腹铃蟾作为模式生物的杂交区（hybrid zone）研究，以及和麦克·杜瑞里（Michael Turelli）合作发展多重基因座遗传学的数学架构。研究的问题包括上位效应（epistasis）、性的演化、物种形成、以及适应的速率限制。1990年转至爱丁堡大学，是吸引其先前合作对象布莱恩·查尔斯沃思（Brian Charlesworth）和狄波拉·查尔斯沃思（Deborah Charlesworth）的主要因素，从而建立了爱丁堡大学在计量遗传学和族群遗传学的领先地位。巴顿在1994年升为教授。2007年巴顿