Då och då, forskare upptäcker fossil som är så bisarra att de trotsar klassificering, deras kroppsplaner till skillnad från alla andra levande djur eller växter. Tullimonstrum (även känd som Tully Monster), ett 300m år gammalt fossil upptäckt i Mazon Creek fossilbäddar i Illinois, USA, är en sådan varelse.

Vid första ögonkastet, Tully ser ytligt snigellik ut. Men där du förväntar dig att dess mun är, varelsen har ett långt tunt bihang som slutar i något som ser ut som ett par gripklor. Sedan finns det dess ögon, som sticker ut från dess kropp på stjälkar.

Tully är så konstigt att forskare inte ens har kunnat komma överens om huruvida det är ett ryggradsdjur (med ryggrad, som däggdjur, fåglar, reptiler och fiskar) eller ett ryggradslöst djur (utan ryggrad, som insekter, kräftdjur, bläckfiskar och alla andra djur). 2016, en grupp forskare påstod sig ha löst mysteriet med Tully, ger det starkaste beviset hittills på att det var ett ryggradsdjur. Men mina kollegor och jag har genomfört en ny studie som ifrågasätter denna slutsats, vilket betyder att detta monster är lika mystiskt som någonsin.

Tullymonstret upptäcktes ursprungligen på 1950-talet av en fossilsamlare vid namn Francis Tully. Ända sedan upptäckten har forskare undrat över vilken grupp av moderna djur Tully tillhör. Gåtan med Tullys sanna evolutionära relationer har ökat dess popularitet, slutligen leder det till att bli statens fossil i Illinois.

Det har gjorts många försök att klassificera Tully Monster. Majoriteten av dessa studier har fokuserat på utseendet på några av dess mer framträdande egenskaper. Dessa inkluderar ett linjärt drag i fossilet tolkat som bevis på en tarm, fossilets ljusa och mörka band och de säregna gripande klorna i munnen. Kroppsplanen för Tully-monstret är så ovanlig i sin helhet att den avsevärt kommer att utöka mångfalden av vilken grupp den i slutändan tillhör, förändra vårt sätt att tänka om den gruppen djur.

Forskningen från 2016 hävdade att djuret borde grupperas med ryggradsdjur eftersom dess ögon innehåller pigmentkorn som kallas melanosomer, som är ordnade efter form och storlek på samma sätt som de i ryggradsdjurs ögon. Men vår forskning visar att ögonen hos vissa ryggradslösa djur som bläckfisk och bläckfisk också innehåller melanosomer som är uppdelade efter form och storlek på liknande sätt som Tullys ögon, och att dessa också bevaras i fossiler.

Forskning om partikelacceleratorer

Att göra detta, vi använde en typ av partikelaccelerator som kallas en synkrotronstrålningsljuskälla vid Stanford University i Kalifornien. Detta gjorde det möjligt för oss att utforska den kemiska sammansättningen av prover från fossiler och från djur som lever idag. Synkrotronen bombarderar exemplar med intensiva strålningsskurar för att "excitera" elementen i dem. När man är upphetsad, varje element avger röntgenstrålar med en specifik signatur. Genom att detektera de utsända röntgensignaturerna, vi kan berätta vilka element som var upphetsade och i slutändan vad exemplaret vi är intresserade av är gjort av.

Först fann vi att melanosomer från ögonen på moderna ryggradsdjur har ett högre förhållande mellan zink och koppar än de moderna ryggradslösa djur vi studerade. Till vår förvåning, vi fann sedan att samma mönster kunde ses i fossiliserade ryggradsdjur och ryggradslösa djur som hittades vid Mazon Creek.

Vi analyserade sedan kemin i Tullys ögon och förhållandet mellan zink och koppar var mer likt det för ryggradslösa djur än ryggradsdjur. Detta tyder på att djuret kanske inte var ett ryggradsdjur, motsäger tidigare försök att klassificera den.

Vi fann också att Tullys ögon innehåller en annan typ av koppar än den som finns i ryggradsdjurs ögon. Men kopparn var inte heller identisk med den hos ryggradslösa djur vi studerade. Så även om vårt arbete lägger vikt till tanken att Tully inte är ett ryggradsdjur, den identifierar det inte tydligt som ett ryggradslöst djur heller.

Vart går vi härifrån? En bredare analys av kemin hos melanosomer och andra pigment i ögonen på ett bredare spektrum av ryggradslösa djur skulle vara ett bra nästa steg. Detta kan bidra till att ytterligare begränsa den grupp av djur som Tully tillhör.

I slutändan fortsätter gåtan om vilken typ av varelse Tully-monstret är. Men vår forskning visar hur att studera fossiler på kemisk och molekylär nivå kan spela en viktig roll för att ta reda på identiteten för denna och andra gåtfulla varelser.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.