一个多世纪以来，已知的古鸟类Ichthyornis的头骨要么是碎片状的，要么是被压扁的，要么两者兼有。现在，对四个化石化的三维头骨进行的高科技分析，为这种标志性生物的喙可能是什么样子提供了诱人的线索，并为早期鸟类的进化提供了线索。
Ichthyornis 于 1870 年代首次被描述，是一种生活在白垩纪晚期，并且显然在大约 6600 万年前与恐龙和许多其他物种同时灭绝的燕鸥类鸟类。该研究的合著者，耶鲁大学的脊椎动物古生物学家Bhart-Anjan Bhullar说，它的大部分化石都发现在曾经从墨西哥湾延伸到北冰洋的广阔海域中积累的沉积岩中。虽然该物种的身体化石通常保存完好，但直到 Bhullar 的一位队友在 2014 年在堪萨斯州寻找化石时偶然发现了一个标本，其精致的头骨的完整遗骸仍然难以捉摸。
最近，Bhullar 的团队使用了该标本和其他三个不太完整（但仍然是三维的）头骨的高分辨率、类似 CT 的扫描，首次很好地观察了Ichthyornis的头部是什么样子以及其骨骼是如何排列的。本周的自然杂志报道的新发现，“证明了科技在发现有关古老化石的新事物方面的力量，”美国自然历史博物馆的脊椎动物古生物学家 Mark Norell 说，他没有参与这项研究。
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Bhullar 说，该团队的头骨数字模型揭示了鸟类和恐龙特征的奇怪混合。与现代鸟类一样，Ichthyornis的上颌由几块骨头组成，并且在某种程度上可以弯曲，允许吻部顶端向上弯曲并在抓住猎物时扩大鸟的张口。它的脑部也更像现代鸟类而不是恐龙。但是头骨两侧的腔室表明Ichthyornis拥有更像其恐龙祖先的大型下颌肌肉。
北京的中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的徐星也未参与该研究，他说，这种特征的混合挑战了一个普遍的进化模型，即鸟类脑容量的扩大推动了它们闭颌肌肉尺寸的缩小。他指出，该团队的发现“突出了化石在检验进化假设中的重要性”。
这一发现还为Ichthyornis的喙可能是什么样子提供了见解。Bhullar 说，该团队的扫描显示，在Ichthyornis上下颌的顶端附近，骨骼的粗糙区域特别富含血管——与构成现代鸟类喙的角质鞘下面的特征相同。该鸟其余大部分的颌部都长有只有几毫米长的牙齿。
尽管Ichthyornis的钳状喙仅限于其吻部的顶端，但它可能像现代鸟喙一样用于精确任务，例如梳理羽毛和握持小物体。Bhullar 指出，它变成了一种替代的手——这种鸟类需要它，因为其前肢已经进化成翅膀。