探寻鸟类起源
在较高等的脊椎动物中，鸟类是最容易被观察到，研究得最为充分，许多人认为音调最悦耳、外形最美丽的一类动物。人类已知的鸟类有8600多种，几乎遍布全球，其数目远远超过除鱼类以外其他所有脊椎动物。
鸟类常见于森林、沙漠、山区、大草原和海洋中。有些鸟住在全黑的洞里，通过回响定位寻找它们的路；有些则潜至深达45米的水下猎捕食物。鸟类有一个显著的特征将其分别于其他动物——羽毛。若一个动物有羽毛，它就是鸟；若无羽毛，则不是鸟。没有哪一个脊椎动物群有这样容易识别还错不了的身份证明牌。鸟类构造有着巨大的统一性。尽管在一亿五千万年的进化中它们不断演变以适应各种特殊的生活环境，但没有人对认出一只鸟有困难。除了羽毛外，所有鸟都有前肢并演化成翼，虽然不一定用于飞行；都有后肢适于步行、游泳或栖息；都具角质喙；均为卵生。这种构造上、功用上的巨大统一性也许正是鸟类进化成飞行机器的缘由。然而这个事实极大限制了鸟类的多样性——在其他脊椎动物纲中很明显的特征，例如鸟类并不向着它们的同类混血演化，就像哺乳动物之间常见到的变异现象那样。鸟类与哺乳类在动物界中都有向高级器官系统演化的倾向。
一只鸟的全部身体结构都是围绕着飞行以及如何完善飞行而进化的。一个大脊椎动物在空中生活是一个高度要求的演化挑战。当然，一只鸟必须有翅膀提供支持和推动，骨必须是轻而空的，更重要的是有个坚硬的飞机架。呼吸系统必须有惊人的能力来应付飞行过程中强烈的代谢要求，调节温度来维持恒定的体温。鸟类还需要有又快又高效的消化能力去消化富含能量的食物，同时它也需要高度的代谢率和一个高压的循环系统。最重要的是鸟类必须有善于协调的神经系统和敏锐的感觉，特别是超强的视觉去解决这个头向前高速度飞过景物的复杂问题。
大约在一亿五千万年前，一只飞行的动物被淹没并沉在巴威的一个热带淡水湖底。它很快被细淤泥盖住，最后变成化石。它一直在那里，直到1816年一个工人在一个石灰石山打石板时才被发现。这化石与乌鸦差不多大，除了尖喙那样的颚齿槽长着像爬行类动物颚一样的骨齿外，它的头骨像现代鸟，无疑骨骼是爬行类的，有一个长的尾骨，趾具爪并有腹肋骨。它可以被归类于爬行类是因为有清晰的羽毛痕迹——这些生物学工程奇迹只有鸟类拥有。这个发现是意外且感人的，因为它确凿无疑地证明了鸟类是从爬行类进化来的。
鸟类的化石比其他脊椎动物都要少，导致人类对鸟类起源的争论一直没有停止。关于鸟类的起源主要有槽齿类起源说、恐龙起源说和鳄类的姊妹群说三种，其中槽齿类起源说和恐龙起源说在最近争论得比较激烈。近年新发现的化石，特别是在中国辽西发现的一系列化石再一次挑起了鸟类起源的争论。
1996年在辽西发现的中华龙鸟（Sinosauropteryx）被认为是恐龙起源说的证据。身披“羽毛”的中华龙鸟明显具有小型兽脚类恐龙的特点，因此被当做是最原始的鸟类。但多数学者认为中华龙鸟只是长有“羽毛”的兽脚类恐龙，与美颌龙相似，其“羽毛”与真正鸟类的羽毛也并不相同，而且中华龙鸟出现得比较晚，并不是鸟类的祖先。与此形成对比的是1991年在北美发现的原鸟，原鸟生活于晚三叠世，比中华龙鸟和始祖鸟都要早几千万年。如果原鸟确实是鸟类，则鸟类几乎与恐龙同时出现，鸟类与恐龙共同起源于槽齿类，从而支持了槽齿类起源说，但很多人认为原鸟是一种特殊的槽齿类而不是鸟类。
古鸟亚纲的始祖鸟是最古老的确切的鸟类，其化石非常稀少，至今只发现了七块。始祖鸟的第一块化石公布于1861年，只有一根羽毛；第二块化石也公布于1861年，基本完整；第三块化石发现于1877年，是最完整的一块化石，也就是书上常常见到的那块，这块化石曾被认为是另外一种鸟，命名为原鸟，后被认为就是始祖鸟；第四块化石发现于1956年；第五块化石发现于1855年，原被误认为翼龙，1970年更正为始祖鸟；第六块化石发现于1951年，原被误认为小型兽脚类恐龙，1973年更正为始祖鸟；第七块化石发现于1987年。
挑战“恐龙起源说”
最新一项研究声称，一小块外形似蜥蜴、身上覆盖着羽毛、可以飞行的远古时期爬行类动物化石有可能对目前“鸟类起源于恐龙”的理论形成挑战。研究人员称，这种带有羽毛的爬行类动物生活在距今2.2亿年前，时间要比恐龙早数百万年。它的出现将使大多数专家已认可的恐龙是现代鸟类祖先的理论面临挑战。
研究人员把这块化石称为“Logisquama”，初步认定是一种古蜥，属于远古爬行类动物之一，在它之后，才逐渐出现恐龙、鳄鱼和鸟类等动物。而目前人类已知的最早鸟类是始祖鸟，它出现在大约1.45亿年前，比Logisquama要晚大约7500万年。
参与这项研究的Sonoma州立大学的古生物学家尼古拉斯·盖斯特说：“摆在你面前的是一种动物，它既不是鸟，也不是恐龙，但身上却有羽毛。它的出现，使鸟类起源于恐龙学说受到冲击，并将迫使一些人重新审视他们的研究数据。”
但耶鲁大学“鸟类源于恐龙”理论专家贾科斯·高西亚却对此提出了质疑，他认为Logisquama只是一个没有经过妥善保存的标本，人们可以对此“尽情地发挥想象力”。高西亚说：“已经有大量的数据证明鸟类是起源于恐龙的，单凭这块化石不足以推翻整个理论，何况，在一些恐龙身上我们也发现有羽毛。”
Logisquama化石包括一个形似蜥蜴动物的头部、前爪以及一些残缺不全的部分。在它的背部有一些附属物，盖斯特等学者认为这些附属物就是羽毛。
Logisquama化石1969年发现于中亚的吉尔吉斯斯坦，此后数年，一直存放在莫斯科，并逐渐被人淡忘。直至后来作为巡回展览的一部分，在美国堪萨斯被俄勒冈州立大学古生物学家约翰·鲁本和特里·琼斯重新发现。
鲁本和琼斯称，他们在辨认出这块化石的背部附属物是羽毛之后，立即意识到它的重要性，并开始着手研究。
琼斯称，Logisquama背部的羽毛已得到完全进化，非常接近于鸟类。
他说：“毫无疑问，它很像一只鸟。它的头部、肩部和叉骨与鸟类都非常相似。尤其是它的叉骨，几乎与始祖鸟一模一样。”
盖斯特认为，这只动物很有可能在死后不久就沉入湖底，然后被泥浆重重包围，随着泥浆的硬化，使它得到了非常完好的保存。
他说，Logisquama可能已经有肌肉可以控制身上的羽毛，但还无法像现在的鸟类一样飞行，只能从树上向下滑翔。他还特别指出，Logisquama的羽毛结构和现代鸟类完全一样，都有中空的特点。
盖斯特认为，羽毛具有非常复杂的结构，它不可能起源两次：先起源于早期爬行类动物，然后过了几千万年后再起源于恐龙。
鲁本称，一些学者认为部分恐龙身上有羽毛，因此就认定恐龙是鸟类的祖先，但与鸟类最为相似的两种恐龙“Bambiraptor”恐龙和“Velociraptor”恐龙出现的时间要比人类已知鸟类出现的时间整整晚了7000万年，很明显，从时间上就不能吻合。而Logisquama生活的年代与此极为相符，它身上的羽毛说明它很有可能才是鸟类的祖先。琼斯认为，由于Logisquama身上的羽毛已经完全进化，因此可以推断，早在Logisquama出现之前，爬行类动物身上就已经开始出现羽毛。
但耶鲁大学古生物学家高西亚对此仍持怀疑态度，认为这项研究不会对传统理论产生太大影响。他说：“‘鸟类起源于恐龙爷这一理论是经过无数科学家数十年的研究才得出来的。承认Logisquama是最早的鸟类就好比突然之间宣布人类不是灵长类，甚至不是哺乳动物一样。”
鸟类的进化过程
在生物进化史上我们有太多的谜，鸟类的进化便是其一，这也是20世纪90年代后一个逐渐被人们重视起来的话题，因为鸟类起源之谜是极有可能在未来几十年中被揭开的。
1861年和随后的日子在德国晚侏罗世发现了七块始祖鸟化石，这使得当时的古生物界沸腾了好一阵子。后来又在美国发现了晚白垩世的黄昏鸟和鱼鸟化石，人们又为古鸟类折腾了一次。由于这两类生物之间相隔了近六千万年，人们很难在二者之间找到必然的联系，因此在近百年来我们的认识一直徘徊在以那七块化石为主的化石上。
1984年甘肃鸟的发现证明始祖鸟并不是鸟类演化和主系，这使得全世界为之震惊。1989年9月在我国辽宁又发现了中生代鸟类化石。这些是在德国之外的地方首次发现的时代最早的鸟类。从此古生物界鸟类研究的序幕被拉开了。
1993年在辽西发现了年代仅次于始祖鸟的更早的化石，这就是后来著名的孔子鸟。它们大约生活在侏罗纪晚期到白垩纪早期这一阶段。从1994年后古生物学家们云集辽西，数以万计的鸟类化石源源不断地被发掘出来，全世界古生物学界几乎都把目光都投向了这里，鸟类研究进入到一个全盛时期。
著名鸟类学家A.Feduccia教授称：“尤其是来自中国的新材料，构成了我们认识早期鸟类的基础”，许多美国学者甚至认为世界现生鸟类很可能起源于中国。和以往一样最热门的话题当然是鸟类的进化。
孔子鸟较始祖鸟稍晚（极有可能是同一时期的）。其特点是颌骨无牙齿，取而代之的是角质喙；肱骨近端有一大的气囊孔，第一指骨爪特别强大而尖利，第二指骨爪收缩；胸骨较大，呈片状并有一短的后侧突；耻骨远端没有耻骨脚以及尾椎骨缩短，基本形成尾综骨等，这些都是始祖鸟所没有的进步性状，同时也是区别于早白垩纪鸟类的重要特征。孔子鸟的发现一方面更进一步证实始祖鸟非鸟类进化主流，另一方面打破了它独霸侏罗纪始鸟百余年一统天下的局面，使得人们的研究更全面和充分了。
我国古生物学家新发现的恐龙化石表明，鸟类很可能起源于一种长有羽毛、食肉并善于快速奔跑的恐龙。国际权威科学刊物英国《自然》杂志刊登了中国科学院古脊椎动物与古人类研究所徐星等人关于鸟类起源的最新研究成果。
科学家最近在辽宁省北票市发现一块距今约1.246亿年前的带羽毛的恐龙化石，经鉴定属于驰龙家族中的一个新属种，被命名为中国鸟龙。
徐星说：“毫无疑问，它是恐龙而非鸟，但与以前发现的带羽毛的恐龙相比，它与鸟类的关系最密切，因此它的发现对研究鸟类起源意义最为重大。”研究表明，体长1.2米的中国鸟龙骨骼形态与大多数恐龙不同，而具有更多早期鸟类的特征。如它的肩带结构和世界上最早的鸟类——发现于德国的始祖鸟几乎没有区别。
徐星认为尽管中国鸟龙不能飞行，但它的骨骼结构产生了一系列适应飞行的变化，它的前肢可以在侧面做拍打。中国鸟龙的身体比例和后肢骨骼的迹象表明它善于快速奔跑。
据介绍，肉食恐龙以小哺乳动物和蜥蜴为食。古生物学家推断，某些恐龙在奔跑捕食中拍打前肢以提高速度，进而演化成鸟类飞行。
迄今为止，古生物学家在辽宁西部地区共发现了中国鸟龙、中华龙鸟、北票龙等五种带羽毛的恐龙，它们分别处于恐龙向鸟类进化过程中的不同阶段，其中中国鸟龙最接近早期鸟类。
鸟类是什么时候学会飞的
中科院古脊椎动物与古人类研究所周忠和研究员介绍说，有关鸟类飞行的起源，学术界一直存在两种对立的假说：一种是地栖起源说，另一种为树栖起源说。前者认为，鸟类的飞翔是由它们的祖先恐龙在奔跑、跳跃的过程中逐渐升腾起飞成功的。而后一种假说则认为，鸟类最初的飞行是通过借助树木的高度，先进行滑翔，后逐渐发展产生特有的振翅飞翔的本领的。
鸟类飞行的两种起源假说都承认鸟类的祖先具有长长的尾巴，但功能不大相同。地栖起源假说认为：它们在奔跑中扇动前肢以增加后肢在地面奔跑的速度，在这一过程中它们身体上的鳞片逐步增大伸长，在奔跑、跳跃的过程中，鳞片最终发展成羽毛，鸟类的祖先也最终能够由地面升腾上天。在鸟类飞行地栖说中始祖鸟一直是很重要的证据，持此观点的学者认为始祖鸟是在地面奔跑的动物。
而树栖起源说则认为，鸟类的祖先是个体较小的动物，可能是为了顾全自身安全，鸟类的祖先先是爬树，栖息于树上，然后便开始在树间进行跳跃，在这些活动过程中，鸟类的祖先便逐步地压扁身体，增加身体的表面积，羽毛逐渐扩大，从而学会滑翔，最终具有了特有的振翅飞行能力。
总的来说，鸟类飞行树栖起源说认为早期鸟类是树间的跳跃和滑翔来学会飞行的；鸟类飞行地栖起源说则认为鸟类的恐龙祖先都是地栖生活的，而且是快速奔跑的动物，它们是在快速奔跑中逐渐腾空而起的。
中国发现鸟类飞行起源树栖说的新证据：在辽宁省北票市发现的孔子鸟、辽宁鸟和始反鸟等中生代鸟类化石，为鸟类的树栖说提供了新的证据。由于这些鸟类生活的年代上比始祖鸟稍晚，而特征又很原始，因此对它们生活习性的研究，会有助于了解鸟类最早祖先的生活特征。