65 millió évvel ezelőtt, a kréta és a harmadidőszak határán lezajlott tömeges kihalás során számos csoport képviselői végleg eltűntek a Földről. A ma körülöttünk röpködő madarak ősei viszont átvészelték a nehéz időszakot, és mára a bolygó egyik legsikeresebb és legváltozatosabb csoportjává váltak. Más repülő állatok is éltek a kréta időszak végén, például a repülő őshüllők és a madarak korábban megjelent, primitívebb csoportjai, de mostanáig nem tudtuk, hogy a mai fajok ősei a többiekkel szemben miért élték túl a kihalási eseményt.

A legújabb kutatások eredményei szerint talán azért, mert agyuk eltért a másik két csoportétól. A fosszilis madárkoponyák komputertomográfos vizsgálata ugyanis kimutatta, hogy ezeknek fejlettebb és nagyobb agyuk volt, mint eddig gondolták. A nagyobb és összetettebb agy pedig versenyelőnyt biztosíthatott számukra az ősibb madárcsoportokkal és a Pterosauriákkal szemben, így könnyebben tudtak alkalmazkodni, amikor a környezet megváltozott a tömeges kihalási esemény után.

A mai madaraknál megfigyelték, hogy a nagyobb aggyal rendelkező fajok szociálisan összetettebb csoportokban élnek, és rugalmasabb viselkedést mutatnak, mint a kisebb agyúak. A varjak családjának tagjai például viszonylag nagy aggyal rendelkeznek, és némelyikük még eszközöket is használ táplálékszerzés közben. Korábbi vizsgálatok során azt is kimutatták, hogy a nagyobb aggyal rendelkező madarak nagyobb valószínűséggel élik túl, ha új környezetbe telepítik be őket. Az új eredmények azt sugallják, hogy ez a fajta viselkedési rugalmasság már a modern madarak őseinél is jelen volt a kréta-végi kihalási esemény előtt.

A londoni Természettudományi Múzeum kutatói az angliai Sheppey-szigeten kibukkanó Londoni Agyag Formációból előkerült két tengeri madár fosszíliáját vizsgálták. Ez a képződmény nagy hírnévre tett szert a paleontológusok között a benne található puhatestű és gerinces (hal, madár, emlős) maradványok miatt. Ezek a fajok mintegy 55 millió évvel ezelőtt (vagyis nem sokkal a kréta-végi kihalás után) éltek a mai Dél-Anglia területét borító meleg, szubtrópusi tengeri környezetben. Az agy alakja lenyomat formájában megőrződik a madarak agykoponyájának belsejében, és ez alapján pontos becsléseket lehet végezni az agy eredeti alakjáról és térfogatáról. A komputertomográfos vizsgálat révén a kutatók egy virtuális "öntvényt" tudnak készíteni erről az üregről, így az agy alakja, részletei, sőt akár az idegek is jól tanulmányozhatóvá válnak.

Az eocén korú Londoni Agyagból származó Odontopteryx toliapica a nagy testű, siklórepüléssel közlekedő tengeri madarak kihalt csoportjához (Odontopterygiformes) tartozott. A legnagyobbak szárnyfesztávolsága elérhette a 7 métert. A másik vizsgált faj, a Prophaethon shrubsolei pedig a meleg éghajlaton világszerte előforduló mai trópusi madarak kihalt rokonságába tartozik.

A paleontológusok meglepetésére mindkét faj agya nagyon hasonlít a ma élő fajokéhoz. Kiderült, hogy az 55 millió éves fosszilis madarak agyának azok a területei, amelyek a látást, a repülést és a magas szintű funkciókat (például tanulási képességet és az emlékezést) irányították, ugyanolyan kiterjedtek, mint a mai madaraknál. Ez azt bizonyítja, hogy a madáragy már akkor nagyon modern megjelenésű és szerveződésű volt.

Ugyanez a kutatócsoport mutatta ki a közelmúltban, hogy a legkorábbi ismert madár, az Archaeopteryx agya is nagyon madárszerű, ám közel sincs akkora méretű, mint a mai madaraknál, vagy éppen az angliai fosszilis tengeri madaraknál.