中生代鸟类的食性推断往往依赖于传统的形态对比和直接的化石证据,但不完整的化石记录和特异埋藏的稀缺性使得我们需要寻找更多有用特征和方法来对化石鸟类进行食性评估.鸟类颈部结构是一个高度模块化、形态和功能密切关联的系统;在恐龙向鸟类演化的过程中,前肢由于飞行适应独立出来,使得颈部需要更多地帮助鸟类实现捕食及其他生态功能.因此,颈部有可能成为鸟类食性推断的显著特征之一.利用形态测定和统计分析,建立起现生鸟类和中生代灭绝鸟类的颈椎形态和食性模式之间的量化关系.基于现生鸟类构建了形态-功能框架,评估了早白垩世热河生物群中发现的5种鸟类的食性模式.结果表明,颈椎形态分异与鸟类取食多样性量化相关,3种反鸟表现出了食虫或食肉鸟类的颈椎形态特征,两种今鸟型类则表现出杂食性或植食性,以及原始的水生适应形态特征.新的分析结果与之前发现的化石直接证据以及其他相关的形态研究基本一致,因此,颈椎作为与取食功能密切相关的骨骼系统,可以为中生代鸟类取食生态的推断提供一定信息.

从兽脚类恐龙中爬行类的骨质长尾,到以尾综骨为终端,并附着具有空气动力学功能的扇状尾羽的短巧尾部,是早期鸟类演化中最显著的适应性转变之一.但能直接反映这一转变的化石记录匮乏,而且对中生代鸟类尾部形态结构,以及尾综骨和尾羽早期演化的认知也相对不足.在此对早白垩世鸟类的尾综骨形态予以概述并将其与现生鸟类尾部结构类比.本研究强调了非鸟手盗龙类中尾椎的联合骨化与早期鸟类的尾综骨实属趋同演化.本研究表明,会鸟形类、孔子鸟形类、反鸟类和今鸟型类的尾综骨结构存在明显差异.今鸟型类尾综骨和尾羽(舵羽)与现代鸟类的相似,而相对更原始的鸟类的尾综骨,从形态来看,并不能支持舵羽球状膨大和必要的肌肉附着来操控具有空气动力学功能的扇状尾羽.由此可见,舵羽球状膨大、舵羽扇面与犁铧状的尾综骨是在今鸟型类演化早期相伴相生的.相对于从前的认知,本研究还发现孔子鸟类的尾综骨与反鸟类的有更多相似之处,与二者都具有的几乎相同的装饰性尾羽相符合.

换羽——将一种羽毛替换成另一种的过程——对鸟类具有非常重要的生物学作用.这一过程能够每年将受损的羽毛替换掉,产生与个体发育相关的羽毛类型,或产生处在繁殖活跃期成年个体所具有的覆羽类型.处于萌发阶段的未成熟羽毛被角质鞘包裹,外形呈狭窄管状,没有明显特征.角质鞘完全脱落标志着羽毛的成熟.虽然热河生物群发现了大量与皮肤衍生物相关的化石,但是确切无疑的未成熟羽毛还未有报道,尽管九佛堂组(120 Ma)发现的一件窃蛋龙类——似尾羽龙,保存了疑似未成熟的羽毛.一件缅甸琥珀(9 Ma)中的反鸟幼崽保存了处于萌发阶段的羽毛,由于是三维保存,对外皮结构的解读更为直观.描述了发现于九佛堂组的4件反鸟类幼年个体上保存的疑似未成熟羽毛.与现生鸟类相似,上述疑似未成熟羽毛的近端窄,外形没有明显结构,仅在末端显示出分叉的羽支.认为此前报道的反鸟类多齿胫羽鸟(Cruralispennia multidonta)掌部和胫跗骨上的相似类型的羽毛可能也是未成熟羽毛.未成熟羽毛和与性双型相关的装饰性羽毛在反鸟类幼年个体上的同时出现,可能说明新鸟类具有的复杂的换羽模式——与性双型相关的装饰性羽毛在个体达到性成熟若干年后(经历了若干次换羽后)才会出现,并且只在更接近鸟类冠群的一些类群中出现.

热河生物群的翼龙都发现于义县组和九佛堂组.金刚山层位于义县组上部,已经报道的翼龙包括最早发现的两件翼龙胚胎,两件古翼手龙超科的标本,以及一件存疑的金刚山义县翼龙.对这一层位发现的一件前肢标本进行了描述,并确定其属于无齿翼龙超科.对现存于本溪地质博物馆的金刚山义县翼龙的正型标本进行了观察,并修订其鉴定特征.无齿翼龙超科成员具有独有的特征组合为:牙齿垂直于咬合面,呈三角形且唇舌向扁,前两对更长更细;第二翼指骨长度约为第一翼指骨的93％.在热河生物群中,古翼手龙超科的标本主要发现于义县组,而古神翼龙超科主要发现于九佛堂组.包括这件新标本和金刚山义县翼龙在内的无齿翼龙超科在九佛堂组发现的略多于义县组,这与之前认为的翼龙分布情况不同.

飞行的早期演化是古生物研究的热点问题之一.现生鸟类演化出多种不同飞行方式,然而对中生代鸟类飞行方式的研究亟需寻找具有指示意义的指标.骨骼与关节组织尤其是乌喙骨-叉骨关节是实现鸟类飞行功能的重要组成,因此其关节的组织形态可能有助于反映现生鸟类的飞行方式.鸟类膜质骨中的次级软骨受到表观遗传的重要影响,只能在关节受到肌肉运动刺激的情况下形成,因此能够反映鸟类关节的形成力学环境;对三种不同飞行方式的现生鸟类(珠颈斑鸠、树麻雀和普通楼燕),以及热河生物群中最为常见的古鸟类之一孔子鸟(Confuciusornis)的叉骨乌喙骨关节的组织学特征进行了分析,显示在所有三种现生鸟类中,叉骨与乌喙骨之间均存在可动关节,并且在叉骨上存在次级软骨.而孔子鸟的叉骨上也存在次级软骨,这是次级软骨组织在中生代鸟类叉骨化石中的首次报道.进一步分析发现,不同现生鸟类物种的次级软骨组织形态存在差异,还需更多数据建立相关形态功能关系以便用于帮助推断中生代鸟类的飞行方式.

本文概述了现生襀翅目稚虫的食性,其通常分为腐食-植食性、肉食性和杂食性;食性不同,其口器结构差异明显.古生物学家根据化石保存的口器结构,利用将今论古、形态功能分析等手段推测襀翅目化石稚虫的食性有腐食-植食性、刮食性、肉食性,以及因化石保存等因素导致的食性不确定.此外,选取热河昆虫群中襀翅目昆虫的优势种类Perlidae的一代表化石稚虫,对其保存的口器形态及其食性的关系进行了分析,推断其食性为捕食性.