經過多年,1個可能屬於牠的羽毛標本及12個始祖鳥的骨骼化石標本曾被發現。所有化石都是來自德國索倫霍芬石灰岩礦床,這裏經過了幾個世紀的挖掘。[21][16]最初發現的一個羽毛標本(HMN.Ab.100) 是於1860年出土,並於1年後由汪邁爾(Christian Erich Hermann von Meyer)所發表。這塊標本的正模現在存放於慕尼黑市科學研究院博物館,負模現時存放在柏林的洪堡博物館(Humboldt Museum für Naturkunde)內。它一般被認為是屬於始祖鳥,且是牠的正模標本,但究竟事實上是屬於哪一種生物則不得而知。有一些資料顯示它並非是由同一骨骼的動物(即模式種的印石板始祖鳥)而來。[22]
倫敦標本
及後,首個骨骼標本,稱為倫敦標本(BMNH 37001; London specimen)於1861年在德國的朗恩艾特罕出土,並送給了當地的醫生作為醫療費。醫生後來賣給了並保存在倫敦的自然歷史博物館。[16]這個標本保存了沒有頭及頸部的大部份骨骼,它於1863年由理察·奧雲(Richard Owen)所發表並命名為大尾始祖鳥(Archaeopteryx macrura),因他相信它不是屬於該羽毛的同一物種。達爾文在其後修改他的《物種起源》時,亦指奧雲的發現是爬蟲類與鳥類之間的連接。
柏林標本(HMN MB. 1880/81; Berlin specimen; 2nd):於1876年或1877年在德國近愛希施泰特的布魯門柏格被發現,是第二個被發現的標本。發現者將它交換了一頭牛。這個標本於1881年被拍賣,買家當中包括了奧塞內爾·查利斯·馬什,最後由洪堡博物館成功收購並展覽至今。這次交易由西門子公司創始人維爾納·馮·西門子(Ernst Werner von Siemens)所資助。[16]達姆斯(Wilhelm Dames)於1884年正式發表,是首個有整個頭顱骨的標本。1897年Dames指這個標本是一個新的物種,稱為「A. siemensii」,最近的評估支持這一個說法[10]。
雞翅標本(Bürgermeister-Müller Museum coll.; chicken wing; 9th):一個碎片化石於2000年在索倫霍芬與朗恩艾特罕之間的一個採石場被發現,這是第九件標本,這塊化石是私人擁有的。自2004年在穆勒市長博物館(Bürgermeister Müller Museum)展出,它屬於索倫霍芬的奧特曼與斯太爾家族(Exemplar of the families Ottman & Steil, Solnhofen)。化石保存很差,只有一個前肢可以辨認,因此被稱為「雞翅標本」。
Pterodactylus crassipes Meyer, 1857 [suppressed in favor of A. lithographica 1977 per ICZN Opinion 1070]
Rhamphorhynchus crassipes (Meyer, 1857) (as Pterodactylus (Rhamphorhynchus) crassipes) [suppressed in favor of A. lithographica 1977 per ICZN Opinion 1070]
由1985年開始,一群學者包括天文學家弗雷德·霍伊爾(Fred Hoyle)及物理學家李·斯柏特納(Lee Spetner)指始祖鳥的柏林及倫敦標本其實是偽造的。[42][43][44][45]他們的指控受到查理格(Alan J. Charig)及自然歷史博物館的學者所反對。[46]大部份指偽造的證據都是基於對岩化作用過程的陌生。例如,他們基於羽毛質感的差異指這些羽毛觀感是由薄層水泥造成[43],當中卻沒有考慮到羽毛本身會造成質感的差異。[46]他們亦表示不相信石板會如此平滑地分裂,或是保有化石的石板得以保存而非另一面的石板。[42][44]這些卻都是索倫霍芬化石的普遍性質,因為死去的動物可能掉下在硬化的表面造成日後的分裂,令大部份化石留在一面而另一面只得小許。[46]他們亦錯誤解釋這些化石,指尾巴被偽造成為一大型的羽毛[43],但明顯的肉眼可以分辨。[46]再者,他們所指的其他始祖鳥標本在發現時都沒有羽毛[42][43]並非事實。馬克斯柏格及愛希施泰特標本就是有羽毛的。[46]而且他們所指偽造的動機並不健全,甚至自相矛盾。其一指理察·奧雲偽造證據為支持達爾文的進化論;而另一指奧雲是要為達爾文設下圈套,期望藉達爾文的支持來懷疑他。但是奧雲本身就倫敦標本作出了詳細的描述,這些指控都只是毀謗。[47]
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