在化石记录中，很少有生物比塔利怪物更令古生物学家困惑。这种奇特的海生物——长着牙齿状的、类似树干的口鼻和长在坚硬杆上的外展眼睛——一直无法分类。自从 1966 年首次被描述以来，研究人员已将其与各种生物归为一类，例如环节动物、游泳蛞蝓和原始鳗鱼状生物。近年来，古生物学家甚至将塔利怪物与七鳃鳗等无颌鱼类联系起来，后者具有类似脊椎骨的结构。
现在，日本的一个科学家团队使用了高分辨率激光扫描仪来分析塔利怪物化石的三维解剖结构。他们本周在期刊《古生物学》上发表的研究结果提出，这种神秘的化石毕竟是无脊椎动物，尽管其真实身份仍然难以捉摸。
在 20 世纪 50 年代，业余化石猎人弗朗西斯·塔利在伊利诺伊州东北部的梅森溪化石床中发现了鱼雷状生物的幽灵印记，该生物具有大型尾鳍。在那里，在石炭纪时期，3 亿多年前覆盖该地区的温暖河口的古代居民被封存在铁矿石结核中。该沉积层以其令人难以置信的保存而闻名：除了标准的带壳生物，如虾、鲎和海蝎外，还有蠕虫和水母等生物的遗骸，它们的软体很少化石化。
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塔利从未见过像“鱼雷”化石这样的东西。他将这一发现带到了芝加哥菲尔德自然历史博物馆，那里的古生物学家也同样感到困惑。当一位博物馆馆长在 1966 年的一篇论文中正式描述这种化石时，他将其命名为 Tullimonstrum gregarium。从那时起，科学家们一直无法确定塔利怪物是否具有类似脊椎骨的东西，或者该生物在系统发育树上的位置。
2016 年，一个研究团队提出了一个潜在的解决方案。维多利亚·麦考伊是一位古生物学家，现任职于威斯康星大学密尔沃基分校，她的同事们假定，先前被认为是动物肠道的结构是一种脊索——一种原始的、类似脊椎骨的结构，在塔利怪物游泳时为其提供支撑。“它看起来与七鳃鳗或盲鳗截然不同，这让我有点难以理解，”麦考伊说，她没有参与这项新研究。“但它们有许多与无颌鱼类非常相似的特征，例如复杂的眼睛和软骨椎骨。”
然而，并非所有研究人员都认同塔利怪物的脊椎动物地位。为了在新研究中重新分析这种令人费解的生物的特征，科学家们对日本博物馆收藏的一批塔利怪物化石应用了数据驱动的方法。“主观观察可能会导致偏差，因此我们采用了详细的测量和数据科学方法，以给出一些客观的结论，”东京大学的进化生物学家、研究合著者岩崎亘说。
岩崎亘当时还是博士生的宫上智之注意到，扁平的塔利怪物化石表面各有细微的异常。“当我在博物馆看到标本时，我意识到存在从未被详细研究过的细微表面不规则性，”宫上智之说，他现在是东京国立自然科学博物馆的研究员，也是这项新研究的主要作者。“我认为这些可能成为理解塔利怪物的线索。”
该团队采用了一种类似于研究恐龙足迹的技术，使用 3D 激光扫描仪创建了 150 多个此类化石表面的彩色数字地图。然后，他们对细微的三维结构进行了统计研究，以充实该动物的解剖结构。
该团队的结论是，先前研究中与脊椎动物相关的几个特征——例如鳃囊、三叶脑和鳍条——要么在化石中缺失，要么在结构上与脊椎动物中看到的特征不相似。研究人员还使用 X 射线显微计算机断层扫描分析了塔利怪物化石“躯干”末端的爪状喷嘴，并确定该喷嘴的带刺尖牙与现代无颌鱼类（如七鳃鳗）的牙齿不相似。
根据宫上智之的说法，塔利怪物的分节是另一个关键差异。“我认为最重要的是我们发现了头部区域的分节，”他说。宫上智之说，塔利怪物的分节延伸到眼睛前方，这种排列在任何脊椎动物谱系中都看不到。但他强调，仍然难以自信地将塔利怪物归入任何特定的无脊椎动物群体。
虽然麦考伊仍然认为塔利怪物与无颌鱼类有关，但她对这项新研究的发现很感兴趣。“眼睛杆前方分节的证据确实更有力地证明了塔利怪物可能是一种无脊椎动物脊索动物，”她说，这一类别包括文昌鱼等生物。
所有人都认为，需要进行更多研究，以帮助塔利怪物最终找到分类学归属。岩崎亘认为，一些关键数据点可能正在等待更仔细的观察。“博物馆藏有很多标本处于休眠状态，”他说，“现在我们拥有非常好的传感器和工具来详细研究它们。”