一個多世紀以來，已知的古鳥類Ichthyornis的頭骨要麼是碎片狀的，要麼是被壓扁的，要麼兩者兼有。現在，對四個化石化的三維頭骨進行的高科技分析，為這種標誌性生物的喙可能是什麼樣子提供了誘人的線索，併為早期鳥類的進化提供了線索。
Ichthyornis 於 1870 年代首次被描述，是一種生活在白堊紀晚期，並且顯然在大約 6600 萬年前與恐龍和許多其他物種同時滅絕的燕鷗類鳥類。該研究的合著者，耶魯大學的脊椎動物古生物學家Bhart-Anjan Bhullar說，它的大部分化石都發現在曾經從墨西哥灣延伸到北冰洋的廣闊海域中積累的沉積岩中。雖然該物種的身體化石通常儲存完好，但直到 Bhullar 的一位隊友在 2014 年在堪薩斯州尋找化石時偶然發現了一個標本，其精緻的頭骨的完整遺骸仍然難以捉摸。
最近，Bhullar 的團隊使用了該標本和其他三個不太完整（但仍然是三維的）頭骨的高解析度、類似 CT 的掃描，首次很好地觀察了Ichthyornis的頭部是什麼樣子以及其骨骼是如何排列的。本週的自然雜誌報道的新發現，“證明了科技在發現有關古老化石的新事物方面的力量，”美國自然歷史博物館的脊椎動物古生物學家 Mark Norell 說，他沒有參與這項研究。
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Bhullar 說，該團隊的頭骨數字模型揭示了鳥類和恐龍特徵的奇怪混合。與現代鳥類一樣，Ichthyornis的上頜由幾塊骨頭組成，並且在某種程度上可以彎曲，允許吻部頂端向上彎曲並在抓住獵物時擴大鳥的張口。它的腦部也更像現代鳥類而不是恐龍。但是頭骨兩側的腔室表明Ichthyornis擁有更像其恐龍祖先的大型下頜肌肉。
北京的中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的徐星也未參與該研究，他說，這種特徵的混合挑戰了一個普遍的進化模型，即鳥類腦容量的擴大推動了它們閉頜肌肉尺寸的縮小。他指出，該團隊的發現“突出了化石在檢驗進化假設中的重要性”。
這一發現還為Ichthyornis的喙可能是什麼樣子提供了見解。Bhullar 說，該團隊的掃描顯示，在Ichthyornis上下頜的頂端附近，骨骼的粗糙區域特別富含血管——與構成現代鳥類喙的角質鞘下面的特徵相同。該鳥其餘大部分的頜部都長有隻有幾毫米長的牙齒。
儘管Ichthyornis的鉗狀喙僅限於其吻部的頂端，但它可能像現代鳥喙一樣用於精確任務，例如梳理羽毛和握持小物體。Bhullar 指出，它變成了一種替代的手——這種鳥類需要它，因為其前肢已經進化成翅膀。