葉足動物
この関係性は数多くの系統解析に反映され、節足動物の初期系統の中で、シベリオン類、gilled lobopodians と他の節足動物(オパビニア類+ラディオドンタ類+真節足動物)の系統群は常に順番ずつ分岐したとされる。これに踏まえて、節足動物の特徴的な関節肢は葉足動物の葉足から進化したことも予想される。これは他の化石節足動物や現生汎節足動物を対象にした研究からも支持を得られており、例えば現生節足動物の関節肢と有爪動物の(汎節足動物の祖先形質である)葉足は、遺伝子発現により相同性を示される。一部の早期の化石節足動物(フーシェンフイア類、スルシカリスなど)の関節肢は密集した肢節が見られ、これは葉足の環形の筋と一般的な関節肢の数少ない肢節の中間形態を表した可能性がある。
シベリオン類と gilled lobopodians 以外の葉足動物では、ハドラナックス、ゼヌシオン、アイシェアイアとオニコディクティオン(Onychodictyon ferox のみ)も、系統解析によってシベリオン類と gilled lobopodians の中間、もしくはそれより基盤的な節足動物の初期系統に含まれる場合がある。2000年代後期から2010年代初期にかけて、ルオリシャニア類まで含まれるという解析結果もあった。ディアニアは記載当初では関節肢をもつと解釈され、それに踏まえて節足動物の初期系統の一部とされていたが、これは後に多くの反発と再検証により誤解釈として否定された(詳細はディアニア#復元史と系統関係を参照)。
葉足動物は多様な食性をもち、種類によっては堆積物食、腐肉食、肉食、懸濁物食/濾過摂食まで多岐したと考えられる。多くの種類は消化管が単調で、付属肢の特化も進んでいないため、堆積物食や腐肉食という単調な食性をしていたとされる。一方で、シベリオン類と gilled lobopodians は大型で発達した消化腺をもつため、より大きく複雑な餌も摂食できたとされ、強大な前部付属肢と鋭い歯で小動物を捕食した可能性もある。ルオリシャニア類は懸濁物食/濾過摂食とされ、前半身にある羽毛状の葉足で水中からプランクトンや懸濁物を濾過できたと考えられる。
上述の一般的な定義より幅広く、Xenusia類と gilled lobopodians 以外の汎節足動物が葉足動物に含まれた場合もある。特に有爪動物と緩歩動物は、葉足動物に似た特徴(葉足・柔軟な表皮など)を持つため、便宜的に「現生の葉足動物」扱いともされる。
それ以外では、オパビニアと舌形動物(シタムシ)を葉足動物に含めるとする見解もあるが、いずれも否定的である。オパビニアの一部の特徴(鰭・前部付属肢など)は前述の gilled lobopodians に似て、広い意味で gilled lobopodian 扱いされる場合もあるが、葉足の有無すら不確実で、それ以外では gilled lobopodians ほど顕著な葉足動物的性質もなかった(詳細はオパビニア#近縁、およびオパビニア#鰭・鰓の構造と脚の有無を参照)。舌形動物はその柔らかい蠕虫様の姿で、一部の文献に葉足動物から派生したと解釈されたが、分子系統学などの解析結果に否定され、極端に特化した甲殻類の節足動物であると判明した。
正式な分類群として提唱されたが、基準となった系統仮説が後に否定され(もしくは既存の分類群と被り)、21世紀以降ではほぼ採用されなくなった「広義の葉足動物」を次に列挙する。
パンブデルリオンの場合は例外的に大部分の筋組織が見つかり、それぞれの付属肢(葉足と前部付属肢)には前後1対の筋肉を持ち、発達した3対(背面、左右と腹面に各1対)の縦筋は体の全長を走り、連続的で分節はない。パンブデルリオンほど明瞭ではないが、これはケリグマケラの場合も大まかに共通している。パンブデルリオンとケリグマケラのこのような筋組織は汎節足動物として典型的で、中でも有爪動物に最も似ているが、有爪動物(外側の斜筋と内側の環状筋をもつ)や派生的な節足動物(胴部と付属肢の筋肉が分節した)より単調で、汎節足動物の筋組織の祖先形質を反映したと考えられる。
中枢神経系として広く認められる構造は、ケリグマケラの頭部のみから発見される。脳は先頭の脳神経節、いわゆる先節由来の前大脳(protocerebrum、あるいはその先頭の端「prosocerebrum」)のみに構成され、前部付属肢の神経と眼の視神経のみに対応し、その直後に伸ばした1対の腹神経索(ventral nerve cord)の間に連結が見当たらない。それ以外では、パウシポディア、メガディクティオン、アンテナカンソポディアからも神経系と思われる構造が報告されていたが、いずれも正確性が疑わしく見受けられる。
ハルキゲニアの全身化石(頭部は右側に向く)
頭部側(左)が欠損したゼヌシオンの胴部化石
軟質構造のある化石標本に基づいた葉足動物の最古の文献記載は、20世紀初期まで遡れる(Walcott 1911, Pompeckj 1927)。しかし葉足動物の発見史の中で、最初では全く別の生物と見間違われた種類は少なくない。例えばアイシェアイア、ハルキゲニアとファシヴェーミスは、いずれも最初では多毛類の環形動物と考えられた。特にハルキゲニアは上下を逆さまに復元され、異様な未詳生物(プロブレマティカ)と誤解釈される時期すらあった。ファシヴェーミスの無脚で蠕虫状の胴部は葉足動物として前代未聞であるため、2010年代後期以降の再検討まででは、葉足動物的本質が長らく疑問視されていた。他に似たような例として、アシノクリクスは記載当初では緑藻と見間違われ、頭部が見つかる以前のゼヌシオンは胴部を逆立ちにされ、エディアカラ生物群に類する固着生物と解釈される経緯があった。
最初では単離した甲皮や棘のみ知られ、それが何らかの別生物由来と誤解釈された葉足動物もある。1990年代以前のエオコンカリウム類と2010年代以前の一部のハルキゲニア類は、単離した甲皮と棘が世界中の微小硬骨格化石群(small shelly fossils、SSF)で見つかり、前者の網目状の甲皮は最初では放散虫の殻、後者の棘は長い間に節足動物もしくは由来不明とされてきた。