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牛津渡渡鸟是本博物馆最具标志性的标本。 它是世界上保存最完整的一具渡渡鸟遗骸，甚至连头和脚的软组织都保存下来。
渡渡鸟虽然属于鸟类，却是不会飞的一种鸟。16世纪末期，欧洲人首次在印度洋中的毛里求斯岛上发现渡渡鸟。但是，在 17世纪80年代就灭绝了。这可能是因为欧洲人把狗，猫和猪等动物带到岛上而引起的。
博物馆还收藏了两幅著名的渡渡鸟画。一幅是乔治•爱德华1758年创作的彩色画的印制本，另一幅是扬•沙弗1651年创作的。画里的渡渡鸟羽毛丰满。现在有人认为，渡渡鸟其实并没有艺术品中描绘得那么硕大。
