Tullimonstrum, hay còn được gọi là Tully Monster, là chi (được cho là) động vật thân mềm đối xứng đã tuyệt chủng, sống ở những vùng nước nông nơi cửa sông nhiều bùn vùng nhiệt đới ở thế Pennsylvania, kỷ Than đá, cách đây khoảng 300 triệu năm. Chi Tullimonstrum mới được phát hiện một loài duy nhất là Tullimonstrum Gregarium. Những vết tích của Tullimonstrum chỉ có ở tầng hóa thạch Mazon Creek ở Illinois, Mỹ. Việc phân loại của sinh vật này đã trở thành chủ đề gây tranh cãi khi các hóa thạch có những đặc điểm của động vật thân mềm, chân khớp, cá miệng tròn, giun lẫn động vật có xương sống.
Tullimonstrum dài khoảng 35 cm, những cá thể nhỏ nhất có kích thước vào khoảng 8 cm. Chúng có một cặp vây dọc ở cuối thân, một chiếc vòi dài với cặp hàm có răng. Có thể bộ phận này dùng để bắt những con mồi nhỏ hoặc kiếm ăn dưới lớp bùn. Trong hóa thạch của sinh vật này không có dấu tích của phần cứng chứng tỏ chúng không có những cơ quan bằng xương, sừng hay đá vôi. Tullimonstrum không có phần đầu biệt hóa. Trên thân chúng có hai que nhỏ đầu tròn (trong đầu tròn này có chứa sắc tố melamin), hình dạng của bộ phận này khiến các nhà khoa học phỏng đoán đây có thể là mắt của Tullimonstrum. Chúng còn có mang và có thể có hệ thần kinh dạng chuỗi đơn giản.
Nhà sưu tầm nghiệp dư Francis Tully đã tìm ra những mẫu hóa thạch đầu tiên vào năm 1955 trong tầng hóa thạch Mazon Creek. Ông mang mẫu vật kỳ lạ này đến Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Field, các nhà khảo cổ sinh vật học đã tỏ ra bối rối khi không biết phải xếp loài này vào nhóm sinh vật nào. Tên chi Tullimonstrum được lấy theo tên Tully của người phát hiện, tên loài Gregarium có nghĩa là “thông thường” còn “monstrum” (“monster” – quái vật) chỉ cơ thể dị thường của chúng.
Vào năm 2016, một nghiên cứu về hình thái học chỉ ra rằng Tullimonstrum có thể là động vật có xương sống và là thành viên của họ Chordata và có thể là tổ tiên của cá miệng tròn ngày nay. Điều này được căn cứ dựa trên việc Tullimonstrum có cung xương sụn, vây lưng, vây đuôi, răng chitin, lỗ mũi đơn ống tiêu hóa giống như cá miệng tròn.
Một nghiên cứu khác tìm thấy bằng chứng Tullimonstrum là động vật có xương sống đó là đôi mắt với những lớp thấu kính giống như thủy tinh thể và tế bào sắc tố melanosomes hình que và hình cầu được xếp thành lớp. Việc phát hiện sắc tố melanin thay vì ommochromes hay pterines ở các loài động vật không xương sống càng củng cố cho việc Tullimonstrum là động vật có xương sống. Năm 2020, McCoy và các cộng sự đã sử dụng quang phổ Raman để xác định thành phần hữu cơ trong các bộ phận của hóa thạch Tullimonstrum, họ phát hiện dấu vết protein phân hủy từ các bộ phận (đặc điểm của động vật có xương sống), thay vì chitin polysaccharide (ở động vật chân khớp).
Tuy nhiên một nghiên cứu vào năm 2017 lại bác bỏ những kết luận trên. Đầu tiên là thành phần sắc tố melanosome cũng khác nhau đối các loài động vật có xương sống. Cá mút đá hoàn toàn không có những sắc tố này, còn cá mập chỉ có tế bào melanosome hình cầu. Hơn nữa dây sống, mang và mô cơ lại không mang các đặc điểm đặc trưng của động vật có xương sống. Cơ quan được cho là não không có mô thần kinh và cũng không nối với mắt, gan nằm ngay dưới mang chứ không nằm phía sau, miệng của Tullimonstrum không có cấu trúc quai hàm như động vật có xương sống, chiếc vòi nhỏ và có khớp không phù hợp cho việc ăn uống. Họ cho ràng Tullimonstrum kiếm ăn bằng cách hút phù du và vụn hữu cơ thông qua mang.
Tóm lại là cho đến giờ người ta vẫn chưa biết được sinh vật kỳ lạ này thuộc cái giống gì. Thậm chí đã từng có lúc, sự kỳ dị đến nỗi không thể phân loại của Tullimonstrum khiến người ta cho rằng đây là “hoax”, Tullimonstrum là sinh vật không có thật do một kẻ nào đó tự nhặn ra.
