一种“独一无二”的化石发现可能会彻底改变我们对现代鸟类独特大脑和智力如何进化的理解，这是脊椎动物进化中最持久的谜团之一。
研究人员发现了一种保存完好的中生代鸟类化石，其大小与椋鸟差不多。其头骨几乎完好无损：对于任何化石鸟类来说都是罕见的，对于如此古老的鸟类来说更是如此，因此这使其成为同类化石中最重要的发现之一。
头骨的三维保存状态非常出色，这使得由剑桥大学和洛杉矶县自然历史博物馆领导的研究人员能够以数字方式重建这只鸟的大脑，他们将其命名为Navaornis hestiae。Navaornis生活在大约 8000 万年前的现在的巴西，当时还没有发生导致所有非鸟类恐龙灭绝的大规模灭绝事件。
研究人员称，他们的发现发表在《自然》杂志上，可能成为确定现代鸟类大脑进化起源的“罗塞塔石碑”。这块化石填补了我们对鸟类大脑进化的理解上 7000 万年的空白：1.5 亿年前的始祖鸟（已知最早的鸟类恐龙）和现存的鸟类。
纳瓦鸟的大脑比始祖鸟大，表明它比最早的鸟类恐龙拥有更先进的认知能力。然而，它的大脑大部分区域，如小脑，都不太发达，表明它还没有进化出现代鸟类复杂的飞行控制机制。
“纳瓦鸟的大脑结构几乎正好介于始祖鸟和现代鸟类之间——这是缺失的部分完美契合的时刻之一，”该研究的共同主要作者、剑桥大学地球科学系的吉列尔莫·纳瓦隆博士说。
Navaornis以巴西圣保罗州马里利亚古生物学博物馆馆长威廉·纳瓦 (William Nava) 的名字命名，他于 2016 年在普鲁登特总统城附近的一个遗址发现了这块化石。数千万年前，这个遗址很可能是一个干燥的地区，溪流缓慢，这使得化石得以保存完好。这种保存使研究人员能够使用先进的微型 CT 扫描技术以惊人的细节重建鸟类的头骨和大脑。
纳瓦隆说：“这块化石实在是太独一无二了，从我第一次看到它的那一刻起，直到我把所有的头骨和大脑组装起来，我都感到敬畏，这让我们能够充分欣赏这种早期鸟类的解剖结构。”
“现代鸟类拥有动物界最先进的认知能力，只有哺乳动物才能与之媲美，”这项研究的资深作者、剑桥大学地球科学系的丹尼尔·菲尔德教授说。“但科学家们一直在努力了解鸟类独特的大脑和非凡的智力是如何以及何时进化的——该领域一直在等待发现与这块化石一模一样的东西。”
在此发现之前，人们对始祖鸟和现代鸟类大脑之间的进化过渡几乎一无所知。“这代表了近 7000 万年的鸟类进化，中生代鸟类的所有主要谱系都起源于此——包括现存鸟类的第一批代表，”纳瓦隆说。“纳瓦鸟正好位于这 7000 万年的中间，它告诉我们这两个进化点之间发生了什么。”
虽然纳瓦鸟的头骨乍一看有点像小鸽子的头骨，但仔细观察就会发现，它根本不是现代鸟类，而是一群早期鸟类中的一员，这些早期鸟类被称为反鸟类，或“对立鸟类”。
“对立鸟”与现代鸟类在 1.3 亿多年前就已分化，但它们拥有复杂的羽毛，很可能像现代鸟类一样擅长飞行。然而，纳瓦鸟的大脑解剖结构提出了一个新问题：对立鸟在没有现存鸟类大脑全套特征（包括扩大的小脑，即现存鸟类的空间控制中心）的情况下，如何控制飞行？
“这块化石代表着鸟类认知进化历程中处于中点的物种，”菲尔德说道，他也是剑桥动物博物馆斯特里克兰鸟类学馆长。“它的认知能力可能让纳瓦鸟在寻找食物或庇护所时占据优势，而且它可能能够进行复杂的交配展示或其他复杂的社会行为。”
洛杉矶县自然历史博物馆的共同主要作者路易斯·奇亚佩博士说：“这一发现表明，一些飞过恐龙头顶的鸟类在 8000 多万年前就已经拥有了完全现代的头骨几何形状。”
虽然纳瓦鸟化石是迄今为止发现的中生代保存最完好的鸟类化石之一，但研究人员认为，在发现该化石的巴西遗址中发现的更多化石可以为鸟类进化提供进一步的见解。
“这可能只是一块化石，但它是鸟类大脑进化之谜的关键部分，”菲尔德说。“通过纳瓦鸟，我们可以更清楚地了解始祖鸟与当今聪明、行为复杂的鸟类（如乌鸦和鹦鹉）之间发生的进化变化。”
虽然这一发现是一项重大突破，但研究人员表示，这只是了解鸟类智力进化的第一步。未来的研究可能会揭示纳瓦鸟如何与环境互动，帮助解答有关鸟类认知随时间演变的更广泛问题。
Navaornis是菲尔德研究小组自 2018 年以来描述的四种中生代化石鸟类中最新的一种，其他三种是Ichthyornis、Asteriornis（“神奇鸡”）和Janavis。该小组对新化石发现的研究结合先进的可视化和分析技术，揭示了鸟类起源的基本见解，鸟类是现存脊椎动物中最具多样性的群体。
这项研究得到了英国研究与创新局 (UKRI) 的部分支持。丹尼尔·菲尔德 (Daniel Field) 是剑桥大学基督学院的研究员。
