Les (appelés aussi « oiseaux à pseudo-dents » et « oiseaux à dents osseuses ») forment une famille fossile de grands oiseaux de mer. Leurs restes fossiles ont été retrouvés dans le monde entier, au sein de roches datant de la fin du Paléocène jusqu'à la limite entre le Pliocène et le Pléistocène.
Le trait le plus remarquable de ces oiseaux est la présence de pointes semblables à des dents sur les bords de leur bec. Ces pointes, appelées pseudo-dents, étaient des excroissances du prémaxillaire et de l'os mandibulaires et contenaient, contrairement à de véritables dents, des canaux de Volkmann. Les « petites » espèces de Pelagornithidae étaient de la taille des albatros. Les plus grandes avaient une envergure estimée à , ce qui les place parmi les plus grands oiseaux volants ayant jamais vécu. Ils étaient les oiseaux dominants de la plupart des océans pendant la majeure partie du Cénozoïque et les derniers Pelagornithidae connus étaient contemporains de lHomo habilis.
Description et écologie vignette|gauche|Crâne de Pelagornis mauretanicus. vignette|gauche|Crâne dOdontopteryx toliapica (les parties en blanc sont reconstituées). À la différence des autres oiseux à pseudo-dents, ces dernières, pour ce genre, sont inclinées vers l'avant.
Les plus grands oiseaux volants connus sont les plus grands des Pelagornithidae, le « record » étant détenu par Pelagornis sandersi. La quasi-totalité de leurs restes du Néogène sont immenses mais, au cours du Paléogène, il y a eu un certain nombre de Pelagornithidae, dont le genre Diomedea, qui étaient environ de la taille d'un grand albatros ou même un peu plus petits. L'espèce non décrite désignée sous le nomen nudum « Odontoptila inexpectata », découverte au Maroc et datant de la limite entre le Paléocène et l’Éocène, est le plus petit Pelagornithidae découvert à ce jour. Il était juste un peu plus grand qu'un puffin à menton blanc.
Les Pelagornithidae avaient des os à parois très minces, largement pneumatisés par des sacs aériens, extensions des poumons. De ce fait, la plupart des fossiles osseux sont écrasés. Ces os minces et cette pneumatisation ont permis à ces oiseaux d'atteindre une grande taille tout en restant en-dessous du seuil critique de charge alaire. Bien que soit la charge alaire maximum pour le vol d'un oiseau, il est prouvé que les oiseaux à dents osseuses utilisaient presque exclusivement le vol de gradient : l'extrémité proximale de leur humérus avait une forme diagonale allongée qui rendait difficile le battement d'ailes typique des oiseaux ; leur poids ne peut donc pas être estimé facilement. La zone d'attachement des muscles responsables de l’extension des membres était particulièrement développée et cette anatomie semblait leur permettre de rigidifier leurs ailes au niveau de l'articulation de la cavité glénoïde du coude plus qu'aucun autre oiseau. Cela est particulièrement évident chez les pelagornithides du Néogène, et moins développé pour les formes antérieures du Paléogène. Le sternum avait la forme profonde et courte typique des oiseaux pratiquant le vol de gradient et les attachements osseux étaient solidement ancrés dans la furcula.
Les pattes étaient, proportionnellement, courtes, probablement palmées, et l'hallux vestigiel ou totalement absent. Le tarsométatarse (os de la cheville) ressemblait à celui des albatros tandis que les os de la partie avant étaient similaires à ceux des fulmars. Un second orteil, typique des oiseaux à pseudo-dents, nettement incliné vers l'extérieur, était attaché un peu plus près du genou que les autres. Les pseudo-dents étaient probablement recouvertes par la ramphothèque et il y avait deux sillons qui couraient le long de la partie supérieure du bec, à l'intérieur des crêtes qui portaient les pseudo-dents. Ainsi, lorsque le bec était fermé, seules les « dents » supérieures étaient visibles, les dents inférieures étant cachées par celles-là. À l'intérieur de l’orbite oculaire de quelques-uns, peut-être les plus jeunes espèces, on trouve des glandes à sel bien développées.
Presque aucune partie majeure du corps des Pelagornithidae n’est connue faute d'un fossile bien conservé et le matériel le mieux conservé consiste en un seul os ; il existe cependant par ailleurs, du fait de la longue période durant laquelle ils existèrent et de leur grande taille, quelques restes, écrasés et déformés, d'oiseaux ensevelis après leur mort, accompagnés de plumes fossilisées. De larges parties de crânes et quelques pièces de becs peuvent être trouvées. En , un crâne fossilisé presque complet d'un présumé, datant de la limite entre le Chasicoien et l'Huayquérien, vers 9 millions d'années BP, fut révélé à Lima. Il avait été trouvé quelques mois plus tôt dans le district d'Ocucaje, dans la province d'Ica, au Pérou. Selon le paléontologue Mario Urbina, découvreur du spécimen, et ses collègues Rodolfo Salas, Ken Campbell et Daniel T. Ksepka, le crâne d'Ocucaje est le mieux préservé des crânes de Pelagornithidae connus.
Écologie et extinction vignette|Squelette de Ptéranodon dans un musée de l'Utah (É.-U.). Ce grand ptérosaure, dépourvu de dents, du Crétacé supérieur est proche en taille et en proportions de Pelagornis et l'on pense qu'il avait des pratiques similaires en matière d'alimentation. vignette|Squalodon calvertensis, un squalodon du Miocène moyen. vignette|Au Néogène, le requin-bouledogue mangeait peut-être occasionnellement des oiseaux à pseudo-dents au large de ce qui est actuellement la Caroline du Nord.
À l'inverse des oiseaux à « vraies dents » du Mésozoïque, tels Archaeopteryx ou Yanornis, les pseudo-dents des Pelagornithidae ne semblent pas avoir eu des arêtes coupantes dentelées ou spécialisées, et étaient utilisées pour saisir les proies et les déglutir plutôt que pour les déchiqueter. Étant donné que ces pseudo-dents étaient creuses ou, au mieux, remplies de tissus osseux et qu'elles sont souvent usées ou cassées sur les fossiles, on pense qu'elles n'étaient pas extrêmement résistantes même lorsque l'animal était en vie. Les proies de Pelagornithidae étaient donc probablement molles, et étaient composées de cephalopodes et de poissons à corps mou. Leurs proies étaient elles-mêmes susceptibles d'atteindre des tailles considérables. Bien que certaines reconstitutions montrent les Pelagornithidae comme des oiseaux plongeurs tels les Fous de Bassan et apparentés (Morus), leur os minces et pneumatisés, facilement fracturés comme le montrent les fossiles, font que ce mode d'alimentation est irréaliste et aurait été très dangereux. Il est probable que les proies étaient ramassées près de la surface, tandis que l'oiseau volait ou nageait et que seul le bec était immergé dans la plupart des cas. Leur articulation osseuse de la mâchoire inférieure ressemble à celle des Pélicans qui peuvent ouvrir largement le bec. Finalement, les oiseaux à pseudo-dents pourraient avoir rempli une niche écologique presque identique à celle des plus gros ptérosaures, qui se nourrissaient de poissons, et dont l'extinction à la fin du Crétacé pourrait bien avoir ouvert la voie au règne de des Pelagornithidae. À l'instar des albatros modernes, mais à la différence des ptérosaures, les oiseaux à pseudo-dents pourraient avoir utilisé les courants océaniques et la circulation atmosphérique pour établir des circuits circulaires au-dessus des océans ouverts, ne revenant se reproduire que toutes les quelques années seulement. Contrairement aux albatros d'aujourd'hui, qui évitent les courants équatoriaux tropicaux et leurs zones de calme, les Pelagornithidae ont été trouvés dans des zones présentant toutes sortes de climats, et leur présence, qui s'étend sur , est attestée de la Belgique et, à travers le Togo, jusqu'à l'Antarctique. Il est démontré que les manchots et les Plotopteridae se retrouvent presque invariablement en compagnie d'oiseaux à pseudo-dents. Ainsi ces derniers semblent s'être rassemblés en masse dans des régions d'élevage pour se nourrir et se reproduire.
vignette|gauche|Squelette de Pelagornis chilensis. vignette|gauche|Crâne de Pelagornis chilensis.
On prétend parfois que, à l'instar d'autres oiseaux de mer (par exemple les oiseaux inaptes au vol tels que les Plotopteridae), l'évolution des cétacés et des pinnipèdes les conduisirent à supplanter les oiseaux à pseudo-dents, entraînant ainsi leur disparition. Bien que cette explication puisse convenir pour les Plotopteridae, elle est moins convaincante concernant les Pelagornithidae, pour deux raisons. La première est que Pelargonis continua à prospérer après l'apparition des types modernes de baleines et, au Miocène moyen, il coexista avec Aglaocetus et Eobalaenoptera dans l'Atlantique, au large de ce qui est aujourd'hui la côte Est des États-Unis, tandis que, dans le Pacifique, Osteodontornis vivait dans les mêmes mers que Balaenula et Morenocetus. L'ancêtre du grand cachalot, Aulophyseter et/ou Orycterocetus, apparut dans les deux océans de l'hémisphère nord à la même période, tandis que Brygmophyseter shigensis, un cachalot de taille moyenne, parcourait le Pacifique Nord. En ce qui concerne les pinnipèdes du Miocène, divers morses anciens et les ancêtres des otaries, tels Thalassoleon, peuplaient le nord-est, tandis que le léopard de mer Acrophoca était une espèce remarquable du sud-est du Pacifique. En second lieu, les pinnipèdes sont limités aux eaux proches des côtes, tandis que les oiseaux à pseudo-dents parcourent les mers loin au large et, comme les grands cétacés et les grands carnivores, ils s'inscrivent dans la stratégie K, avec des densités de population modérées à très faibles.
Conséquemment, la compétition pour la nourriture entre les oiseaux à pseudo-dents, les cétacés et les pinnipèdes ne pouvait être très sévère. Cependant, les oiseaux et les pinnipèdes ont besoin de terrains plats proches de l'eau pour élever leur progéniture, et la concurrence pour les aires de reproduction pourrait avoir affecté la population aviaire. À cet égard, la spécialisation des oiseaux pratiquant le vol de gradient limitait le nombre de sites propres à la nidification, mais, d'un autre côté, les hautes-terres costales auraient pu fournir des zones de reproduction inaccessibles aux pinnipèdes, comme cela se passe aujourd'hui pour les albatros, aux Galapagos ou à Torishima. Les oiseaux à dents osseuses ont besoin de forts courants ascendants pour décoller, ce qui suppose des sites en altitude, limitant la compétition avec les colonies de pinnipèdes. En ce qui concerne les lieux de reproduction, des fragments de coquilles géantes provenant des montagnes de Famara à Lanzarote, dans les îles Canaries, ont été attribués provisoirement à ces oiseaux du Miocène supérieur. L'argile de Londres, datant de l'Yprésien, dans l'île de Sheppey, où les fossiles ne sont pas rares, s'est déposée dans une mer épicontinentale à une époque très chaude avec des niveaux marins élevés. Les sites de reproduction présumés ne pouvaient pas être aussi loin au large que certaines colonies le sont aujourd'hui, alors que la région était entourée par les Alpes, les Monts Grampians et les Alpes scandinaves, dans une mer moins large que l'actuelle mer des Caraïbes. Les oiseaux à pseudo-dents du Néogène sont courants le long des côtes américaines près des Appalaches et des cordillères et ils étaient élevés probablement non loin en mer ou même sur les montagnes elles-mêmes. La présence d'os médullaires dans la mine Lee Creek en Caroline du Nord, est remarquable car, chez les oiseaux, on ne trouve en général cela que chez les femelles qui couvent, ce qui montre que les lieux de reproduction n'étaient probablement pas éloignés. Les îles d'origine volcanique du Pacifique ont été érodées au cours des millions d'années écoulées, effaçant les restes des colonies d'élevage de Pelagornithidae qui auraient pu exister en plein air. L'île Necker, par exemple, était d'une taille significative il y a , lorsqu'Osteodontornis parcourait le Pacifique.