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할키에리아는 사슬갑옷을 입은 민달팽이처럼 생겼다. 몸길이는 1.5cm에서 8 cm 정도이고 좌우대칭이며 위에서 아래로 눌린 형태로 아래쪽에는 골편이 없다. 앞뒤 양 쪽에는 판 모양의 껍질이 있는데 이 껍질에는 나무의 나이테와 유사한 성장선이 뚜렷하게 보인다. 위쪽면의 그 외 부분은 서로 타일처럼 겹쳐진 약 2,000개 정도의 골편이 덮고 있으며 서로 다른 형태의 골편들이 차지하고 있는 세 부위로 나뉜다. "손바닥형" 골편은 단풍나무 잎처럼 생겨서 위쪽 면의 앞에서 뒤까지, 두 개의 판 모양 껍질 사이를 채우고 있다. 칼날처럼 생긴 "칼날형" 골편들은 손바닥형 골편이 있는 부위의 양 측면에 위치하며 위쪽 면의 중앙부를 향해 놓여 있다. 낫 같이 생긴 "낫형" 골편들은 바깥쪽 가장자리에 위치하고 있다. 골편의 가운데 공간은 비어 있으며 (최소한 일부 표본에서는) 측면에 가느다란 구멍이 나있다. 할키에리아가 성장하게 되면 판 모양의 껍질도 바깥쪽 가장자리에 새로운 물질이 추가되면서 성장하게 된다 각각의 골편은 같은 크기를 유지한다. 비교적 완전한 형태를 갖추고 있는 표본 모두에서 칼날형 골편은 특정한 패턴을 보여주는데, 할키에리아가 성장하면서 오래되고 작은 골편들은 떨어져 나가고 더 큰 골편으로 대체되는 것으로 보인다. 골편들은 아래쪽에서부터 분비되어 만들어진다 골편과 피부 사이에는 얇은 이랑 구조의 흔적을 찾아볼 수 있다

판 모양의 껍질과 골편은 원래 탄산칼슘 성분이었던 것으로 보인다 보존 상태를 고려해 볼 때 원래는 이 껍질들이 모두 유기질이었을 가능성도 제기되었으나 석회화되지 않은 유기체의 화석이 보통 얇은 막 형태로 발견되는 데 비해 할키에리아 화석은 삼엽충이나 히올리트처럼 3차원적인 형태를 가지고 있는 것으로 보아 그럴 가능성은 낮아보인다. 실제로 몇몇 표본에서는 평평한 판이 휘어져 있는 모습도 발견되었는데, 이것은 생물이 매몰될 당시 골편과 연결되어 있던 근육이 아직 그대로 보존되어 있었음을 의미한다. 

할키에리아의 발은 말랑말랑했고, 아마도 근육으로 되어 있었을 것이다. 할키에리아는 헤엄치기에 적합하지 않았고 바닥을 파고 들어가기 위해 적응된 기관도 가지고 있지 않기 때문에 해저 표면에 살며 발의 근육을 물결처럼 움직여 "걸어다녔"던 것으로 보인다. 뒤로 뻗어 있는 낫형 골편은 접지력을 높여 뒤로 미끄러지는 것을 방지했을 수 있다. 일부 표본은 공벌레처럼 몸 일부가 말려있는 모습으로 발견되는데 이 자세에서는 칼날형 골편이 바깥쪽으로 뻗게 되어 포식자를 물리치는 역할을 했을 가능성이 있다. 몸의 양쪽 끝에 있는 모자처럼 생긴 껍질의 기능이 무엇이었는지 알기는 쉽지 않은데, 골편들만으로도 충분히 몸을 보호할 수 있었을 것으로 보이기 때문이다. 앞쪽 껍질의 안쪽는 내부기관이 부착되는 자리였을 것으로 생각되는 자국이 있다. 한 표본에서는 화석화가 일어나기 전에 뒤쪽 껍질이 45° 회전되어 있었던 것으로 보이는데, 뒤쪽 껍질 아래의 빈 공간에 아가미가 있었을 가능성이 있다

일부 화석의 뒤쪽에서는 내장의 흔적이 발견되었다 어떤 표본에서는 그 일부를 치설 즉 연체동물의 중요한 특징인 이빨이 달린 키틴질 혀로 해석한 경우가 있었으나, 이 표본에서 "골편체", 즉 몸을 둘러싸고 있는 골편 전체가 접혀 있었기 때문에 치설이라고 해석된 것이 원래 있던 곳에서 다른 위치로 이동한 낫형 골편들이었을 가능성이 있다
할키에리아의 아래쪽에 있는 골편은 어떤 형태인가?
"손바닥형" 손바닥형