Une étude, dont les résultats intitulés «The ‘Tully monster’ is a vertebrate» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'identifier la position phylogénique du monstre de Tully (Tullimonstrum Gregarium gregarium), qui vivait «il y a 307 à 309 millions d’années».

Rappelons tout d'abord qu'on a retrouvé la trace du monstre de Tully «uniquement dans la formation de Mazon Creek, dans le comté de Grundy, en Illinois», une zone «célèbre pour contenir de nombreux fossiles d’animaux à corps mous»: ainsi, après la première mise au jour des restes de cet animal en 1958, des milliers de spécimens du monstre de Tully ont été retrouvés dans la formation de Mazon Creek.

Depuis «sa première description scientifique à 1966, sa position phylogénique n’a jamais vraiment été claire» puisque «sur la base de ses caractéristiques morphologiques il a tantôt été assimilé à un ver, à un mollusque, à un arthropode ou même à un conodonte». Néanmoins, l'aspect bizarroïde du monstre de Tully lui a valu de devenir «un des symboles de l’Illinois».

Afin de mieux définir sa place dans l’arbre du vivant, l'étude ici présentée «a réexaminé près de 1200 fossiles avec tous les moyens dont dispose la science actuellement (rayons X, synchrotron, reconstruction 3D)». Il est ainsi apparu qu'une «structure médiane de couleur claire et de forme tubulaire, généralement considérée comme un intestin est en fait une notochorde, une colonne vertébrale primitive», ce qui positionne cet animal parmi les vertébrés. De plus, grâce à ces analyses, des organes internes «dont des branchies développées» ont été aussi identifiés.

Il en résulte qu'on peut décrire le monstre de Tully comme un vertébré, dont le corps segmenté de 10 à 30 cm de longueur, est «surmonté d’une paire d’yeux, et prolongé par un appendice au bout duquel se trouve une bouche munie de plusieurs dents». Tous ces éléments amènent à conclure que ce poisson proche des agnathes («un groupe qui comprend la lamproie, des poissons sans mâchoires et cartilagineux»), évoluait «probablement dans des eaux peu profondes», ses yeux et ses dents témoignant «qu’il s’agissait d’un prédateur».