El fósil del estado de Illinois es una criatura extraña con ojos acechados y un apéndice con dientes en forma de nariz larga, apodado el «monstruo de Tully». Los especímenes suelen medir solo 15 centímetros (unas 6 pulgadas), pero las diminutas criaturas provocaron un gran debate científico de décadas sobre si deberían clasificarse como vertebrados o invertebrados. Ese misterio ahora puede haberse resuelto, según un equipo de científicos japoneses que afirman que sus escaneos en 3D de una generosa muestra de fósiles descartan la hipótesis de los vertebrados. Describieron sus hallazgos en un artículo reciente publicado en la revista Nature.
El fósil recibe su nombre (gregarium de tullimonstrum, o «el monstruo común de Tully») de Francis Tully, un coleccionista de fósiles aficionado que descubrió el espécimen en 1955 mientras recorría los yacimientos de fósiles de Mazon Creek en Illinois, el único sitio donde se han encontrado fósiles de monstruos de Tully. Nunca había visto nada parecido a este fósil con forma de «torpedo» y se lo llevó a los paleontólogos del Museo Field de Historia Natural de Chicago para que lo identificaran. Pero los paleontólogos no supieron cómo clasificarlo.
Si bien a primera vista puede parecerse a una babosa, los fósiles de monstruos de Tully tienen varias características únicas, en particular una probóscide alargada y flexible (nariz larga con dientes) y ojos que sobresalen hacia afuera en los tallos, similares a los de un tiburón martillo. Tully ha sido comparado con gasterópodos (babosas y caracoles), conodontes (un grupo extinto de vertebrados sin mandíbula), poliquetos (gusanos marinos segmentados), nemertinos (gusanos de cinta) y nectocáridos (un organismo cámbrico parecido a un calamar) en las décadas siguientes. Si fuera un vertebrado, entonces el monstruo de Tully llenaría un vacío crítico en la historia evolutiva, conectando a los peces sin mandíbula (como las lampreas y los mixinos) con los peces con mandíbula.
El caso más sólido para clasificar a Tully como un vertebrado se basa en un par de artículos de 2016, uno un estudio morfológico detallado y el otro centrado en la anatomía del ojo de la criatura. En particular, los autores del estudio morfológico afirmaron que Tully tenía una varilla hecha de cartílago (notocorda) similar a una columna vertebral; múltiples hileras de estiletes parecidos a insectos o dientes penetrantes junto a la boca, similares a las lampreas; un cuerpo segmentado alargado con aletas caudales; y bolsas branquiales. El mismo equipo siguió con un estudio de 2020 en el que utilizaron microespectroscopía Raman en varios fósiles de Mazon Creek y concluyeron que esos resultados también respaldaron su hipótesis de vertebrados. Esos resultados de la señal espectral se replicaron más tarde en un estudio de 2022.
El segundo estudio de 2016 concluyó que Tully debería agruparse con los vertebrados porque los gránulos de pigmento en los ojos, llamados melanosomas, estaban dispuestos por forma y tamaño de forma muy similar a los ojos de los vertebrados. Pero otros científicos ponen en duda esa conclusión con un estudio de 2019 que investiga la composición química de muestras de fósiles de monstruos de Tully, así como muestras de animales que aún viven en la actualidad. Esos científicos usaron radiación de sincrotrón para eliminar las muestras, lo que provocó que cada elemento liberara una firma de rayos X única que podría detectarse para identificar la composición de la muestra.