在距离中国长城最西端约80英里处，古生物学家发现了一个更加古老的世界的遗迹。在过去的20年里，研究小组发现了100多个鸟类化石的标本，这些鸟类生活在大约1.2亿年前的恐龙时代。然而，许多这些化石已被证明难以识别：它们是不完整的，有时被严重损坏。在《系统学与进化》杂志上发表的一篇新论文中，研究人员检查了这些化石中的六个，并确定了两个新物种。
该研究的主要作者、芝加哥菲尔德博物馆脊椎动物古生物学副馆长Jingmai O'Connor说：“这是一个漫长而艰苦的过程，要找出这些东西是什么。但是这些新的标本包括两个新的物种，增加了我们对白垩纪鸟类动物群的了解，而且我们发现了我们在其他恐龙中从未见过的牙齿特征的组合。”
“这些化石来自中国的一个遗址，该遗址出产的鸟类化石与现代鸟类非常接近，但迄今为止描述的所有鸟类化石都没有将头骨与身体一起保存，”共同作者犹他理工大学的 Jerry Harris说。“这些新的头骨标本有助于填补我们对这一地点的鸟类和整个鸟类进化的知识空白。”
所有的鸟类都是恐龙，但不是所有的恐龙都是鸟类；一小部分恐龙进化成鸟类，与其他恐龙共存了9000万年。现代鸟类是在杀死其他恐龙的大灭绝中幸存下来的那群鸟类的后代，但许多史前鸟类也在那时灭绝了。O'Connor的工作重点是研究不同的早期鸟类群体，以弄清为什么一些鸟类幸存下来，而另一些则灭绝了。
位于中国西北部的昌马遗址，是像O'Connor这样的研究人员研究鸟类进化的一个重要地方。它是世界上第二丰富的中生代（恐龙时代）鸟类化石地点，但在那里发现的化石有一半以上属于同一个物种，即Gansus yumenensis。确定哪些化石是Gansus，哪些不是很棘手；O'Connor和她的同事在这项研究中检查的六个标本主要只是头骨和颈部，这些部位在已知的Gansus标本中没有保存下来。这些化石也因其在地球深处的时间而有些粉碎，这使得分析它们很困难。
研究报告的共同作者、匹兹堡卡内基自然历史博物馆的Matt Lamanna 说：“昌马遗址是一个特殊的地方。那里的含化石的岩石往往沿着古代的寝具平面分裂成薄片。因此，当你挖掘时，你就像在翻阅历史的书页，一层一层地发现大约1.2亿年来未见天日的动物和植物。”
O'Connor说：“因为这些标本是相当扁平的，对它们进行CT扫描和完全分割可能需要数年时间，甚至可能不会给你提供那么多信息，因为这些薄薄的骨头被压成几乎相同的平面，然后就几乎不可能弄清这些骨头的边界在哪里。所以我们不得不利用暴露出来的东西。通过艰苦的工作，研究人员能够确定这些鸟类下巴的关键特征，这表明六个标本中有两个是科学界未知的。”
这些新物种（或者更准确地说，是新属--在科学家用来命名生物体的顺序中，属比种高一级）被称为Meemannavis ductrix和Brevidentavis zhangi。Meemannavis是以张弥曼命名的，她是一位中国古生物学家，成为第一位领导中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（IVPP）的女性。Brevidentavis这个名字意味着"短齿鸟"。与Gansus一样，Meemannavis和Brevidentavis都是鸟类--包含现代鸟类的群体。像今天的鸟类一样，Meemannavis是没有牙齿的。另一方面，Brevidentavis的嘴里有小的、钉子一样的牙齿，紧紧地挤在一起。与这些牙齿一起出现的还有一个奇怪的特征。
O'Connor解释说：“Brevidentavis是一种有牙齿的鸟类，而在有牙齿的鸟类中，在下巴的前面有一块小骨头，叫做predentary，如果鸟类有下颚，它的下颚就在那里。”在之前对另一种鸟类化石中的捕食骨的研究中，作者通过对骨头进行CT扫描和用化学物质进行染色，发现捕食骨受到了压力，并且还发现了一种只有在有运动时才会形成的软骨。
“在这项较早的研究中，我们能够知道捕食者能够被移动，而且它本来是有神经支配的--Brevidentavis不只是能够移动它的捕食者，它还能够通过它来感受，”O'Connor说。“这可以帮助它们探测猎物。我们可以假设，这些有齿鸟的小嘴在牙齿前面的颚尖上有某种可移动的‘钳子’。”
Brevidentavis并不是第一种被发现的具有可能以这种方式使用的捕食器的鸟类化石，但是它的存在，以及Meemannavis，有助于完善人们对史前鸟类多样性的理解，特别是在昌马地区。
这项研究还有助于阐明该遗址中最常见的鸟类Gansus，因为至少有四个被检查的标本可能属于这个物种。“Gansus是世界上第一个已知的真正的中生代鸟类，因为Archaeopteryx更像恐龙，现在我们在大约40年后知道了它的头骨是什么样子，”IVPP的尤海鲁指出。
“这些惊人的化石就像一把锁，使我们能够打开大门，更多地了解活鸟近亲的头骨进化史，”来自IVPP的共同作者Tom Stidham说。“在巨大的恐龙仍然在陆地上游荡的时候，这些鸟类是进化的产物，在水中、空中和陆地上尝试不同的生活方式，以及不同的饮食，我们可以看到一些物种有或没有牙齿。很少有这种地质时代的化石能提供我们在这些古代鸟类头骨中看到的解剖学细节水平。”
“这些发现加强了这样的假设，即昌马地区是不寻常的，因为它以鸟类为主，这在白垩纪是不常见的，”O'Connor说。“对现代鸟类的这些近亲的了解最终可以帮助我们理解为什么今天的鸟类成功了，而其他鸟类却没有。”