Палеонтологи вивчили кілька черепів (у тому числі добре збережений екземпляр) іхтіорніса - птиці, яка жила в пізньому мелу. Детальна тривимірна реконструкція показала, що Іхтіорніс володів мозком, за розміром порівнянним з мозком сучасних птахів, а також зубами динозаврових предків. Результати дослідження опубліковані в.
У сучасних видів птахів будова черепа сильно залежить від особливостей харчування та способу життя, але всі вони мають риси, що відрізняють їх від черепів динозаврових предків. Наприклад, у сучасних птахів немає зубів, дзьоб покритий роговою оболонкою, є рухоме немо і щелепи. Порівняно з предками-рептиліями, мозок збільшився в розмірах, а слідом за ним збільшилася і черепна коробка. Оточуючі черепну коробку м'язи-аддуктори, що стискають щелепи, навпаки зменшилися. Втім, як з'являлися ці ознаки, досі вивчено слабо, оскільки черепа викопних птахів погано зберігаються.
Іхтіорніс () - птах з пізнього крейди, що жив близько 100-66 мільйонів років тому в Північній Америці. Вона знаходиться в проміжній філогенетичній позиції - близька до сучасних видів, але зберігає багато предкових особливостей. Вперше останки іхтіорнісу були виявлені в 1870 році, але черепи перших екземплярів були сильно розчавлені. У 2014 році вченим з США і Британії вдалося знайти дуже добре збережений, практично повний череп іхтіорнісу.
Бхарт-Аньян Бхуллар () з Єльського університету і його колеги вивчили чотири черепи іхтіорнісу, не описані раніше. Один був їхньою власною знахідкою, інші черепи палеонтологи взяли з музейних колекцій. Автори реконструювали голову птиці за допомогою тривимірного сканування високої роздільної здатності, а також детально описали і проаналізували всі кісткові елементи.
Дослідження показало, що іхтіорніс мав перехідну будову дзьоба. Як і у сучасних птахів, його дзьоб мав увігнутий профіль, беззуба передлюдська кістка була загострена на кінці. Немо було вузьке і подовжене, а надкляття - рухливе, як і у сучасних птахів. Це важливе еволюційне придбання птахів, яке підвищило силу захоплення дзьобом, а також могло дозволити іхтіорнісу чиститися і маніпулювати об'єктами за допомогою дзьоба. Внутрішньочерепна порожнина і мозок були збільшені і мали будову, аналогічну сучасним птахам.
У той же час, автори виявили і передкоєві особливості будови черепа. У іхтіорніса на потиличній кістці виявилися великі виїмки для прикріплення потужних м'язів-аддукторів, що закривають щелепи, зовсім як у динозаврових предків. Верхньочелюсна кістка має примітивний вигляд - вона міцна, довга і на ній розташований ряд зубів, як і на нижньочелюстій кістці. Нервово-судинний отвір у передній частині верхньочелюстої кістки вказує на те, що ороговілим був тільки самий кінчик дзьоба, а не весь дзьоб, як у сучасних птахів.
Автори підсумовують, що мозок і рухливість дзьоба, характерні для сучасних птахів, мабуть, з'явилися до повної трансформації дзьоба і зменшення мускулатури щелепи - іхтіорніс наочно демонструє цю перехідну точку в еволюції птахів.
Багато особливостей, характерних для сучасних птахів, з'явилися вже близько 100 мільйонів років тому. Вже тоді птахи добре літали, і їхні пташенята, як і пташенята сучасних птахів, розвивалися по-різному - серед них були як безпорадні, так і добре сформовані пташенята.