孔子鳥不是孔子鳥屬的唯壹物種。研究小組在1997和1999發現了三個新物種,但其中兩個物種的存在存在爭議。在同壹發掘現場,1996發現遼寧鳥類,1999發現長城鳥等新鳥類。不幸的是,在1990結束時,許多化石丟失了。孔子鳥化石是黑市上最搶手的化石之壹。當當局采取措施防止化石被盜時,數百個標本已經被非法挖掘並出口到國外。中國科學院古脊椎動物與古人類研究所(IVPP)古生物學家周忠和說,大約80%的孔子鳥化石被走私出境或在中國非法出售。買家多為日本、德國、美國的私人收藏家,因為這些國家沒有法律禁止進口此類化石。
首次描述孔子屬時,認為屬於四合屯和尖山溝的熱河組與發現始祖鳥的索倫霍芬石灰巖相似。根據1999年放射性碳測量獲得的數據,四合屯化石層的同位素年齡為124萬年,這意味著熱河組的年齡比霍倫索芬組的年齡要年輕(相對於晚侏羅世為下白堊統)。根據與始祖鳥(距今654.38+0.5億年前)的解剖比較,孔子鳥明顯要“年輕”壹點。鳥類的起源是個謎。壹般認為鳥類起源於恐龍,但也有觀點認為鳥類是恐龍的近親。恐龍的起源說是基於中國發現的有羽毛的恐龍和孔子鳥,以及德國發現的始祖鳥,但並不被普遍接受。
孔子鳥的描述者侯連海堅持認為鳥類起源於早期恐龍,而不是恐龍,從雙拱頭骨的孔子鳥杜的觀點來看。也就是說,早期的恐龍是鳥類、恐龍、鱷魚和大蜥蜴的共同祖先。也有人認為這種動物的羽毛是這種非恐龍動物向鳥類進化的標誌。不過這種長鱗龍也是恐龍的當代生物,所以這個假設並不否認鳥類出現在大約654.38+0.5億年前的中生代。
即使在接受恐龍起源理論的學者中,也有許多不同的觀點。比如有學者認為,直立腿的恐龍最早是從地面搬到樹上的,上肢還很短。壹段時間後,這些恐龍會在兩棵樹之間跳躍,上肢變長,羽毛開始出現。後來,這些長著羽毛的上肢成了它們滑翔的“降落傘”,直到最後變成了飛翔的翅膀。熱河組發現的中國鳥龍、尾羽龍、小盜龍等有羽毛的恐龍,是恐龍起源理論的直接證據。從始祖鳥的化石來看,這種150萬年前的鳥類祖先有明顯的鳥類特征,但也有明顯的爬行動物特征。其爬行動物的特征是:口中有牙齒;尾部由18-21分離尾椎骨組成;前肢有三塊獨立的學習骨,指尖有爪子。它的鳥的特點是羽毛和翅膀;骨盆是“開放”的;後腳有4個腳趾,3個前1個後。大如烏鴉,只會滑翔不會飛。
是達爾文進化論在當時鳥類進化中所預言的“缺失的壹環”,也是進化正確性的壹個佐證。孔子鳥,根據其解剖特征(例如尾骨融合成壹個尾骨和壹個無齒喙),在始祖鳥的基礎上更進壹步到了現代鳥類。雖然孔子鳥還保留了壹些爬行動物的特征(如雙巢頭骨),但孔子鳥與爬行動物的血緣關系無疑比爬行動物和始祖鳥更遠。
羽毛是鳥類起源和進化的另壹個重要問題。因為只有解釋了羽毛的出現,才能真正理清鳥類的起源。壹直認為羽毛來源於鱗片,但這壹觀點與新獲得的觀測結果相矛盾。有專家認為,孔子鳥的羽毛和始祖鳥的壹樣,屬於第五階段:外層羽毛與內層羽毛不對稱,細枝間有鉤,是現代鳥類常見的羽毛形式。早期有羽毛的恐龍(如小盜龍)的羽毛是對稱的,是第四階段的羽毛。此外,羽毛和鱗片由β-角蛋白組成。羽毛的基底鞘與哺乳動物的毛發相同,都是α-角蛋白。
很難理解鳥類的進化在短短3000萬年裏如此之快:由於食物性質的改變和鳥類作物的出現,始祖鳥的有齒嘴已經發展成為孔子鳥的無齒角質喙;而始祖鳥的23塊尾椎骨,在轉移到孔子身上的時候融合成了尾骨。從1980年代,當始祖鳥被證明與當時發現的鳥類化石不同時,人們也發現了許多過渡性物種來填補進化史的空白——孔子鳥就是其中之壹。孔子鳥與始祖鳥相似,它的出現不僅表現出某些鳥類祖先(獸腳亞目)的近同構特征,還表現出鳥類進化過程中的壹些新的脫離特征。孔子的頭骨有壹些特別之處:孔子的喙像現代鳥類壹樣沒有牙齒,但當代鳥類如遼寧鳥(Liaoningornis Yanornis)有牙齒;枕部像爬行動物雙顳孔的結構:眶後有壹對顳孔(顳下孔和顳上孔),其他鳥類包括始祖鳥沒有這樣的顳孔。
孔子鳥的飛行器官與始祖鳥相比有所改進。有些標本胸骨上有扁平的突起,類似於現代鳥類的龍骨狀突起。能夠飛行的鳥類發展出擴大的龍骨狀突起,為重要的飛行肌肉提供附著點,並使它們的翅膀能夠上下扇動。與始祖鳥相比,孔子的喙骨更長,這表明孔子的肩部肌肉在向現代鳥類的進化中比始祖鳥走得更遠。
孔子鳥的胸部由帶有鉤突的肋骨和胸骨加強。叉骨和始祖鳥像所有種類的(非鳥類)獸腳亞目恐龍壹樣,不是分叉的,而是不會飛的。
在很多重畫中,孔子鳥的手顯得更原始。事實上,掌骨II和III與腕骨附近的月骨融合形成腕掌骨。在現代鳥類中,手的融合更進壹步,只有第壹個手指可以移動:拇指,上面有小翼,用於控制飛行過程中的氣流。根據今天的資料,孔子和始祖鳥沒有翼梢小翼。這種身體結構並沒有出現在高等鳥類中,比如Eoalulavis(拉丁語:早期有翼羽鳥),直到壹個例外(小盜龍)。孔子鳥的上肢最後有壹個增大的前胸突起,上面有壹個橢圓形的洞。不過這個洞的作用不太清楚,不過是孔子鳥的自衍生,說明這個屬是不同的,可以用來和其他鳥區分開。2002年,描述了同樣在熱河組地層中發現的Sapeornis,它具有這種類似的上肢結構。據此,這壹特征在早期鳥類中存在的範圍比之前推測的更廣。
孔子鳥(以及群居鳥類)區別於始祖鳥、拉霍納維斯和熱河鳥(這三個物種在壹些研究中被認為是恐龍,而其他的則是鳥類)的重要特征是骨尾的縮短和最後幾個尾椎骨融合到尾骨中。這樣的機體結構對飛行定向大有裨益。表1:孔子鳥與其他鳥類比較的原始和新興解剖特征:獸腳亞目(“非獸腳亞目”),始祖鳥孔子鳥,高等鳥類的牙齒,大多數物種有+-大部分白堊紀鳥類有雙顳孔(雙顳孔頭骨)++-骨性尾骨縮短,最後幾個尾椎骨融合成尾骨,少數為-+++叉狀,有的與喙骨壹樣長(V形,分叉)。柱形-++胸骨有隆脊胸骨-(部分有短突起)+(有飛行能力的鳥類有)胸骨肋(與胸骨相連的肋骨)有-++腹膜肋(gastralia)++-有鉤突的肋骨有-+大部分。有壹個擴大的穿孔的三角肌胸肌突(自體衍生)-+-掌骨I- III融合成腕掌骨)-+(融合發生在腕部附近)+跖骨II- IV融合成跗跖骨++跖骨v++-不對稱羽毛包括在內。