在漢類和鐵苗科植物繁茂的遠(yuǎn)古地球世界,到處是巨大的恐龍和能飛行的動物.在一個后來被稱作巴伐利亞的地方,一只似烏鴉大小的鳥死去了,它從棲息地掉進(jìn)一個熱帶淡水湖內(nèi),尸體很快被湖中從石縫里滲出的鈣質(zhì)顆粒所覆蓋,從而延緩了尸體的腐爛,最后變成了化石.這只鳥就在那里安埋了150萬年!這期間,大陸飄移將這些沉積物向北移動了數(shù)公里.劇烈的造山運動象撕紙一樣把大陸板塊分裂開,并將這個湖底沉積物推出水面好幾米.1861年,一個采掘礦石用來制作石印畫的工廠,終于將那塊鳥化石作為安息地已安息了15D萬年的石灰質(zhì)母巖挖掘出來.
這只化石鳥被學(xué)者們命名為始祖鳥,它的發(fā)現(xiàn)被科學(xué)界認(rèn)為是古生物學(xué)上的奇跡.這只鳥不同于現(xiàn)存的任何鳥,而更象鳥的祖先——爬行動物.它的整個骨架在本質(zhì)上還象一只小恐龍,下頜骨尚未進(jìn)化成現(xiàn)代鳥的呼,并且還具有沒分化的骨質(zhì)的牙齒,它的尾也尚未縮合,它由一系列尾椎骨構(gòu)成,胸骨沒有龍骨突,龍骨突是作為飛行所必需的強健胸肌的附著面.又為什么稱之為鳥呢?其原因是它的前肢骨和尾椎,在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于現(xiàn)代鳥類的前肢骨和尾骨,很清楚地表明它有羽毛附著的痕跡,這一點絕不會錯,羽毛為鳥類所特有.事實上,科學(xué)家正是根據(jù)是否有羽毛而給馬綱下了定義,即任何生有羽毛的有機體就被稱為鳥.
化石的記載常常是稀少而缺乏的,我們所知的鳥類是從那些早期生存的陸棲脊椎動物進(jìn)化而來的.白要紀(jì)是恐龍滅絕,種子植物興起的繁盛期,這一時期也是大量有齒鳥由興起到絕滅的時期.因為化石的形成需要一定環(huán)境條件,我們僅知一些水生而不能飛行的鳥：能潛水的黃昏鳥、燕鷗類鳥（可能已無齒）和一些陸棲種類都具有縮合的尾骨,燕鷗還具有龍骨突,而且還有良好的飛行能力.到始新世末期,有化石表明已出現(xiàn)無龍骨突的現(xiàn)代非飛行的鳥類祖先（如鴕鳥等）.確切地說,應(yīng)該是在南部岡瓦納大陸破裂之前（即 10 0萬年前）,因為彼此有較近親緣關(guān)系的鶴鷂、鴕鳥和美洲鴕鳥分別在澳大利亞、非洲和南美各自獨立進(jìn)化而來.化石證據(jù)同理論上的差異,肯定是由于荒漠地帶的鳥類很難形成化石的結(jié)果.
化石資料還表明,珠羅紀(jì)以前沒有鳥,許多物種產(chǎn)生井消失在 10 0萬年以前.毫無疑問,物種的進(jìn)化也在進(jìn)行,例如,白至紀(jì)地層痕跡表明,當(dāng)時的生境有利于許多重要的海洋鳥科 如企鵝科、鯉鳥科、駐科,海燕科）鳥的生存,但當(dāng)時并沒出現(xiàn),直到始新世甚至更晚才出現(xiàn).那么,進(jìn)化是怎樣產(chǎn)生的呢?要理解這一點,首先應(yīng)認(rèn)識到,每一物種都表現(xiàn)出與其特定的生活方式相適應(yīng)的一系列特征,這就叫做適應(yīng).比如,一只現(xiàn)代鳥顯示出與飛翔相適應(yīng)的特點,水禽具踐足,海洋鳥類有鹽腺等.適應(yīng)性是進(jìn)化的關(guān)鍵.可以假定,動物在長期的生存競爭過程中,需要產(chǎn)生比能存活的個體還要多的后代,每一后代個體的基因組合（從親代遺傳而來）也各有差異.可以肯定,有的個體繼承了較其他個體更為優(yōu)越的基因,也就更容易存活下來.
生殖隔離被認(rèn)為是新種形成的主要原因,所形成的新種稱為異源種.如果新種的產(chǎn)生來源于同一種群內(nèi)部,則稱為同源種,這在鳥類中是罕見的.生物種間彼此隔離,并能自由地適應(yīng)尚未充滿的不同小生境時,就可產(chǎn)生大量的適應(yīng)性個體,并向四周輻射擴散.這種現(xiàn)象至今還可在加拉帕戈斯陸龜和夏威夷蜂鳥身上看到.