En 1955, Francis Tully, un collectionneur amateur de l’Illinois, trouve dans les terrils de Mazon Creek un fossile qu’il ne sait pas identifier. Les paléontologues du Field Museum de Chicago non plus. Soixante-dix ans plus tard, ce petit animal marin de 310 millions d’années n’a toujours pas trouvé sa place dans l’arbre du vivant. Le monstre de Tully (Tullimonstrum gregarium) est l’une des plus belles énigmes de la paléontologie, et l’un des meilleurs exemples de la façon dont la science avance quand elle ne sait pas.
Un animal que personne n’arrive à ranger
Le monstre de Tully mesurait de 8 à 35 centimètres. Son corps allongé, en forme de cigare, se terminait par une nageoire caudale en losange. Jusque-là, rien d’étrange.
Le reste l’est beaucoup plus. À l’avant, une longue trompe se terminait par une petite pince armée de dents fines, jusqu’à huit de chaque côté. Sur le dessus du corps, une barre rigide portait à chaque extrémité un œil, comme un marteau posé en travers. Aucun animal actuel ne combine ces caractères.
Autre difficulté : il n’avait aucune partie dure. Ni os, ni coquille, ni carapace. Tout ce que l’on sait de lui vient d’empreintes de tissus mous, écrasées à plat dans la roche. C’est ce qui rend chaque interprétation si délicate.
Mazon Creek, un estuaire figé il y a 310 millions d’années
Les fossiles du monstre de Tully proviennent tous d’un même gisement, Mazon Creek, au sud-ouest de Chicago. Au Carbonifère, la région était une côte tropicale, parcourue d’estuaires boueux où se jetaient des fleuves chargés de sédiments.
Quand un animal mourait et s’enfonçait dans cette boue, du carbonate de fer se déposait parfois autour de son corps et formait un nodule dur, une concrétion. À l’intérieur, les formes molles étaient conservées avec une précision rare : méduses, vers, crevettes, limules, et même des animaux terrestres emportés par les crues. Les paléontologues parlent de « Lagerstätte », un gisement à conservation exceptionnelle.
Le monstre de Tully y est si courant que plus d’un millier de spécimens ont été récoltés, d’où son nom d’espèce, gregarium, « commun ». Depuis 1989, il est le fossile officiel de l’État de l’Illinois.
Soixante ans de débat, étude après étude
Le monstre de Tully est décrit en 1966 par Eugene Richardson, du Field Museum, qui le nomme en hommage à son découvreur. Il ne le classe dans aucun groupe connu. Pendant cinquante ans, les hypothèses se succèdent : ver, mollusque, arthropode.
2016, un vertébré ? Deux études publiées le même jour dans Nature relancent tout. La première, menée par Victoria McCoy à partir de plus d’un millier de spécimens, décrit une structure qu’elle interprète comme une corde dorsale et rapproche l’animal des lamproies. La seconde, dirigée par Thomas Clements, analyse les yeux : ils contiennent des mélanosomes, de minuscules grains de pigment, organisés en couches comme dans la rétine des vertébrés.
2017, la contestation. Une équipe menée par Lauren Sallan répond dans la revue Palaeontology. Selon elle, la supposée corde dorsale s’étend en avant des yeux, ce qu’aucun vertébré ne fait. Les yeux pigmentés existent aussi chez certains invertébrés, comme les céphalopodes.
2020 et 2022, la chimie à la rescousse. Des analyses spectroscopiques des restes organiques concluent que leur composition ressemble davantage à celle de tissus de vertébrés dégradés qu’à celle d’invertébrés. L’hypothèse vertébrée tient bon.
2023, 153 spécimens scannés. Une équipe japonaise dirigée par Tomoyuki Mikami examine 153 fossiles en trois dimensions, au laser et au scanner à rayons X. Elle observe que la segmentation du corps se prolonge jusque dans la tête, un caractère inconnu chez les vertébrés. Sa conclusion : le monstre de Tully n’est pas un vertébré, sans pouvoir dire ce qu’il est.
2025, un mollusque nageur ? Dans une synthèse publiée dans Geology Today, Simon Braddy propose une nouvelle piste : un mollusque planctonique apparenté aux hétéropodes actuels, des gastéropodes transparents qui nagent en pleine eau. L’hypothèse reste à tester.
Ce que l’on peut affirmer aujourd’hui
Certaines choses ne font aucun doute, car elles se voient directement sur les fossiles : la forme du corps, la trompe à pince, la barre des yeux, la nageoire caudale, l’absence de squelette minéralisé. On sait aussi que l’animal était symétrique, avec un côté gauche et un côté droit, et qu’il vivait dans les eaux côtières de Mazon Creek il y a environ 310 millions d’années.
D’autres points sont des déductions : ses yeux, pigmentés et munis d’un cristallin, formaient probablement des images ; sa pince servait sans doute à saisir de petites proies.
Tout le reste est débattu, à commencer par l’essentiel : à quel grand groupe d’animaux il appartient. On ignore aussi comment il se déplaçait, ce qu’il mangeait exactement et s’il a laissé des descendants.
Pourquoi ce mystère est une bonne nouvelle
Le monstre de Tully montre la science telle qu’elle fonctionne vraiment. Une hypothèse est publiée dans une grande revue, d’autres chercheurs la contestent, de nouvelles méthodes apportent de nouveaux indices, et personne ne tranche tant que les preuves manquent. Chaque étude, même contredite, a fait progresser la connaissance de l’animal.
C’est aussi un excellent sujet à explorer avec des enfants : il leur apprend que « on ne sait pas » est une réponse honnête, et qu’un fossile peut rester une énigme malgré plus d’un millier de spécimens.
Questions fréquentes sur le monstre de Tully
Le monstre de Tully est-il un dinosaure ?
Non. Il vivait au Carbonifère, il y a environ 310 millions d’années, plus de 70 millions d’années avant les premiers dinosaures. C’était un petit animal marin sans squelette.
Quelle taille faisait le monstre de Tully ?
De 8 à 35 centimètres de long. Malgré son nom, c’était un petit animal.
Le monstre de Tully est-il un vertébré ?
C’est la grande question. Deux études de 2016 l’ont classé parmi les vertébrés, mais une analyse de 153 spécimens publiée en 2023 a conclu le contraire. Sa classification reste inconnue.
Où voir un fossile du monstre de Tully ?
Les principales collections se trouvent aux États-Unis, notamment au Field Museum de Chicago et dans les musées de l’Illinois.
Pour explorer les mers du Paléozoïque : la figurine de limule CollectA représente un groupe présent à Mazon Creek et toujours vivant aujourd’hui, le Cooperoceras est un céphalopode du même Carbonifère, et nos outils de paléontologie permettent de s’initier à la fouille.
Sources :
- Richardson, E. S. Jr. (1966). Wormlike fossil from the Pennsylvanian of Illinois. Science, 151.
- McCoy, V. E. et al. (2016). The « Tully monster » is a vertebrate. Nature, 532.
- Clements, T. et al. (2016). The eyes of Tullimonstrum reveal a vertebrate affinity. Nature, 532.
- Sallan, L. et al. (2017). The « Tully Monster » is not a vertebrate: characters, convergence and taphonomy in Palaeozoic problematic animals. Palaeontology, 60.
- Mikami, T. et al. (2023). Three-dimensional anatomy of the Tully monster casts doubt on its presumed vertebrate affinities. Palaeontology, 66.
- Braddy, S. (2025). The Tully monster remains an evolutionary enigma. Geology Today, 41.