塔利怪物生存於3億年前，長相奇特身體尾部有一對垂直的腹鰭儘管保存其柔軟身體化石的逼真性使得這很難確定（軟體動物很難以化石的方式被保存下來），典型的特徵是長鼻一樣的嘴巴，每個“下巴”上有多達八個小尖牙，它可以用這些小尖牙積極地探測小生物和可食用的東西，它的頭部分化很差，上面有兩個橫向的柄狀是它們的眼睛，在背部或腹部，終止於兩個圓形的器官。
2016年古生物學家發現它們的身上有一些結構與七鰓鰻類似軟骨構造，由此判斷塔利怪物極有可能是一種脊索動物，但又有許多構造在現代的七鰓鰻身上無法找到。之後的又一個發現進一步確定了塔利怪物為脊索動物的可能性，他們發現塔利怪物的柄狀器官上有雙黑色素體與類似於視網膜上皮的結構（並由此確定了該器官是眼睛），雖然人們對軟體動物的眼部色素結構研究並不深入但是雙黑色素體加視網膜上皮的結構是脊椎動物獨有的。
2017年的一項研究否定了上述結論，首先有人指出即使是在脊椎動物中也是不一定有雙黑色素體的現存的鯊魚以及在亞馬遜雨林中發現的已經滅絕的動物中也有隻有球狀黑色素體的。另外，假定的脊索延伸到眼睛的前面，這在任何其他脊椎動物中都沒有的；即使它是脊索，脊索的存在也不侷限於脊椎動物。儘管這些落後的的結構缺乏分化，並且對身體不同部位的研究發現了更多的問題，如鰓囊和肌肉（肌節）落後提出了進一步的否定，在脊椎動物中，肌節也較薄，並沿著身體的整個長度延伸，而不是停在頭部以下。同時，七鰓鰻的鰓袋是成對的延伸，而不是分段結構，軟組織結構的鑑定同樣存在問題。假想的大腦沒有相關的神經組織，也沒有與眼睛相連，所謂的肝臟位於鰓下，而不是像其他脊椎動物那樣向後延伸。（以免引起不適我就不放七鰓鰻的圖片了）
口鼻前部的“嘴”被描述為擁有類似於顎口的獨特齒排，儘管七鰓鰻的嘴內部有“齒場”。這將需要咬合型變成那樣子需要重新進化；研究表明在奇蝦中也存在著有柄的眼睛、尾鰭和大腦，而且歐巴賓海蠍（奇蝦的一種）也有類似的口器。但是在當地發現的節肢動物化石都保存完好，所以假設最初就已經將節肢動物的可能性否決了。並且節肢動物雖然沒有脊椎動物的黑色素體，但也有一些節肢動物具有聚合進化的球形眼細胞，這些細胞同樣可以保存下來；然而，這些細胞內色素具有獨特的化學特徵，在塔利怪物的眼睛中沒有發現這些特徵。還有人指出軟體動物黑色素體聚集在的複雜攝像機狀眼睛中，但沒有發現任何已知的軟體動物具有雙重黑素體形態的眼睛。
↑奇蝦 歐巴賓海蠍↓
進一步的相似性對比如帶狀肌肉、尾鰭、長鼻和“牙齒”）可以支持軟體動物說。即使塔利怪物的眼睛與脊椎動物是同源的，它也可能是被囊動物（背囊動物幼蟲的眼睛和尾鰭都有色素）、文昌魚或柱頭蟲（兩者都有鰓孔和脊索）甚至有可能是後口動物。
柱頭蟲↑ 文昌魚↓
塔利怪物是目前為止爭議最大的古生物之一，在沒有活物只能用化石來推測某一種生物難度是很大的，更何況是在沒有現代生物近親，化石本身也是非常複雜，同時擁有多種不同類型動物的某些特點這誰頂得住啊！不過希望在未來能夠找出這個奇特生物的真相。
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