Le premier corps fossile d’un animal bilatéral est Vernanimalcula (petit animal printanier), un simple métazoaire qui a vécu il y a entre 580 et 600 millions d’années, pendant la période édiacarienne. Vernanimalcula a été découvert en 2005 dans un gisement de fossiles phosphatés dans la province du Guizhou, en Chine, appelé la formation Doushantuo. Les fossiles phosphatés sont extrêmement détaillés, avec des caractéristiques au niveau microscopique, permettant des analyses impossibles avec d’autres types de fossiles. Une minorité de scientifiques soutiennent que Vernanimalcula est un artefact taphonomique, causé par l’intrusion de phosphate dans un objet sphérique inorganique ou unicellulaire, mais la majorité le considère comme un véritable fossile d’un animal bilatéral.
La plupart des animaux sont bilatéraux, ce qui signifie qu’ils sont symétriques autour d’un axe central. Les exceptions incluent les éponges, qui n’ont pas de symétrie, les cnidaires (méduses et apparentées), qui ont une symétrie radiale, et quelques échinodermes (étoiles de mer et apparentés) avec une symétrie pentaradiale, mais ont évolué à partir d’ancêtres bilatéraux. Les autres animaux sont bilatéraux.
Vernanimalcula est un petit fossile de forme ovale (0.1 à 0.2 mm). Il a une bouche, un intestin et plusieurs fosses superficielles qui peuvent être des organes sensoriels. S’il s’agit bien d’un animal réel et non d’un artefact taphonomique, Vernanimalcula aurait eu quelques centaines de cellules. Il se peut qu’il ait été eutélique, comme de nombreuses microfaunes modernes, ce qui signifie que chaque individu adulte avait le même nombre de cellules et qu’il ne grossissait que lorsque les cellules elles-mêmes se développaient. On pense que Vernanimalcula était tripoblastique, ce qui signifie que, comme la plupart des animaux modernes, son corps se composait de trois couches, un ectoderme, un mésoderme et un endoderme.
La découverte des premiers animaux bilatéraux comme Vernanimalcula a enseigné aux scientifiques des faits intéressants sur l’évolution des animaux bilatéraux en général. Premièrement, Vernanimalcula est un coelomate, ce qui signifie qu’il possède une cavité corporelle. C’est la preuve que les coelomates ont été les premiers animaux multicellulaires et que les acoelomates (comme les nématodes) ont évolué à partir des coelomates plutôt que l’inverse.
Il existe des preuves circonstancielles d’animaux bilatéraux tripoblastiques même avant il y a 600 millions d’années, sous la forme de traces fossiles d’Inde et le déclin de tours microbiennes appelées stromatolites il y a plus d’un milliard d’années, suggérant la présence possible d’organismes brouteurs, qui peuvent avoir été des animaux bilatéraux.