Det äldsta fossil av en modern fågel som hittills hittats, från dinosauriernas tid, har identifierats av ett internationellt team av paleontologer.

Det spektakulära fossilet, kärleksfullt smeknamnet "Wonderchicken", inkluderar en nästan komplett skalle, gömd inuti obeskrivliga stenbitar, och härstammar från mindre än en miljon år före asteroidnedslaget som eliminerade alla stora dinosaurier.

Skriver i journalen Natur , laget, leds av University of Cambridge, tror att det nya fossilet hjälper till att klargöra varför fåglar överlevde massutrotningen i slutet av kritaperioden, medan de gigantiska dinosaurierna inte gjorde det.

Detaljerad analys av skallen visar att den kombinerar många egenskaper som är gemensamma för moderna kyckling- och ankliknande fåglar, vilket tyder på att "Wonderchicken" är nära den sista gemensamma förfadern till moderna kycklingar och ankor. Fossilet hittades i ett kalkstensbrott nära den belgisk-nederländska gränsen, vilket gör den till den första moderna fågeln från dinosauriernas ålder som hittades på norra halvklotet.

Fossilet ser inte ut som mycket vid första anblicken, med bara några små benbensfragment som sticker ut från en stenbit lika stor som en kortlek. Även dessa små ben väckte forskarnas intresse, eftersom fågelfossiler från denna punkt i jordens historia är så sällsynta.

Använda högupplösta röntgen-CT-skanningar, forskarna kikade genom berget för att se vad som låg under ytan. Vad de såg, bara en millimeter under klippan, var sitt livs fynd:en nästan komplett 66,7 miljoner år gammal fågelskalle.

"Ögonblicket jag först såg vad som fanns under klippan var det mest spännande ögonblicket i min vetenskapliga karriär, " sa Dr Daniel Field från Cambridges institution för geovetenskaper, som ledde forskningen. "Detta är en av de bäst bevarade fossila fågelskallarna i alla åldrar, från var som helst i världen. Vi var nästan tvungna att nypa oss själva när vi såg den, att veta att det var från en så viktig tid i jordens historia.

"Förmågan att datorisera fossiler, som vi kan på Cambridge Biotomography Centre, har helt förändrat hur vi studerar paleontologi på 2000-talet."

"Att hitta skallen förbryllade mig, " sa medförfattaren Juan Benito, också från Cambridge, som CT-skannade fossilerna med Field när skallen upptäcktes. "Utan dessa banbrytande skanningar, vi skulle aldrig ha vetat att vi hade den äldsta moderna fågelskallen i världen."

Skallen, trots sin ålder, är tydligt igenkännbar som en modern fågel. Den kombinerar många egenskaper som är gemensamma för gruppen som inkluderar levande kycklingar och ankor - en grupp som kallas Galloanserae. Field beskriver skallen som ett slags 'massh-up' av en kyckling och en anka.

"Ursprunget till mångfald av levande fåglar är höljt i mystik - annat än att veta att moderna fåglar uppstod någon gång mot slutet av dinosauriernas tidsålder, vi har väldigt lite fossila bevis på dem förrän efter asteroiden träffade, " sa medförfattaren Albert Chen, en Ph.D. student baserad på Cambridge. "Det här fossilet ger vår tidigaste direkta glimt av hur moderna fåglar var under de inledande stadierna av deras evolutionära historia."

Medan fossilet i dagligt tal är känt som Wonderchicken, forskarna har gett den det lite mer eleganta namnet Asteriornis, med hänvisning till Asteria, den grekiska titanens gudinna för fallande stjärnor.

"Vi trodde att det var ett passande namn för en varelse som levde precis innan asteroidnedslaget i slutet av krita, " sa medförfattaren Dr Daniel Ksepka från Bruce Museum i Greenwich, Connecticut. "I grekisk mytologi, Asteria förvandlar sig själv till en vaktel, och vi tror att Asteriornis var nära den gemensamma förfader som idag inkluderar vaktlar, samt kycklingar och ankor."

Det faktum att Asteriornis hittades i Europa är en annan sak som gör det så extraordinärt. "Den sena krita fossiler av fåglar från Europa är extremt sparsam, " sa medförfattaren Dr. John Jagt från Natuurhistorische Museum Maastricht i Nederländerna. "Upptäckten av Asteriornis ger några av de första bevisen på att Europa var ett nyckelområde i moderna fåglars tidiga evolutionära historia."

"Det här fossilet säger oss att tidigt, åtminstone några moderna fåglar var ganska små, marklevande fåglar som levde nära havet, " sa Field. "Asteriornis ger oss nu en sökbild för framtida fossila upptäckter - förhoppningsvis inleder den en ny era av fossilfynd som hjälper till att klargöra hur, när och var moderna fåglar först utvecklades."

Tillkännagivandet av Wonderchicken-fyndet sammanfaller med en ny utställning på Cambridges Sedgwick Museum of Earth Sciences, där besökare kan lära sig mer om Asteriornis och se fossilet på nära håll. "Dawn of the Wonderchicken" pågår från 19 mars till 15 juni. Inträde är gratis.

Dr. Daniel Field finansieras av ett UKRI Future Leaders Fellowship. Han är universitetslektor vid institutionen för geovetenskaper vid University of Cambridge, och en stipendiat vid Christ's College Cambridge.