Les céphalopodes sont les invertébrés les plus intelligents, dotés de bons sens et d'un grand cerveau. Le système nerveux des céphalopodes est le plus complexe des invertébrés, et leur rapport cerveau/masse corporelle se situe entre celui des vertébrés à sang chaud et à sang froid. Les fibres nerveuses géantes du manteau des céphalopodes constituent un matériau expérimental de prédilection depuis de nombreuses années ; leur grand diamètre les rend plus faciles à étudier.
Couleur et lumière
La plupart des céphalopodes ont des chromatophores - c'est-à-dire des cellules de différentes couleurs - qu'ils peuvent utiliser de plusieurs manières surprenantes. En plus de se fondre dans leur environnement, certains céphalopodes se bioluminescent, éclairant vers le bas pour cacher leurs ombres à tout agresseur. La bioluminescence est produite par des symbiotes bactériens ; le céphalopode hôte est capable de trouver la lumière produite par ces animaux. La bioluminescence peut également être utilisée pour attirer des proies, et certaines espèces utilisent des spectacles colorés pour s'accoupler, étonner les prédateurs, ou même se faire des signaux les unes aux autres.
Coloration
La coloration peut être modifiée en quelques millisecondes, car ils s'adaptent à leur environnement, et les cellules pigmentaires peuvent se dilater ou se contracter. Le changement rapide de couleur est généralement plus fréquent chez les espèces vivant près des côtes que chez celles qui vivent en pleine mer. Celles qui vivent en pleine mer utilisent le plus souvent un camouflage pour rendre la silhouette de leur corps moins facile à voir.
Des preuves de la coloration originale ont été trouvées dans les fossiles de céphalopodes dès le Silurien ; certaines espèces à coquille droite avaient des lignes autour de leur coquille, qui auraient servi à camoufler la silhouette de leur corps. Les céphalopodes du Dévonien présentent des motifs de couleur plus complexes, dont la fonction peut être plus complexe.
Se déplacer
Les céphalopodes se déplacent généralement grâce à la propulsion par jet (eau qui gicle). Ce mode de propulsion consomme beaucoup d'énergie par rapport à la propulsion par la queue utilisée par les poissons. Ils utilisent la propulsion par jet car ils n'ont pas de nageoires ou de palmes. L'efficacité de la propulsion par jet diminue avec les gros animaux. C'est probablement la raison pour laquelle de nombreuses espèces utilisent leurs nageoires ou leurs bras pour se déplacer si possible.
L'eau oxygénée est amenée dans la cavité du manteau jusqu'aux branchies. En contractant les muscles du manteau, l'eau est poussée vers l'extérieur par le siphon, formé par un pli du manteau. Les céphalopodes se déplacent généralement vers l'arrière lorsque l'eau est expulsée vers l'avant, mais le siphon peut être orienté dans différentes directions. Certains céphalopodes peuvent ajuster leur forme corporelle pour se déplacer plus facilement dans l'eau.
Certaines espèces de poulpes sont également capables de marcher sur le fond de la mer. Les calmars et les seiches peuvent se déplacer sur de courtes distances dans n'importe quelle direction en déplaçant un lambeau de muscle autour du manteau.
Encre
À l'exception des Nautilidae et des espèces de pieuvres du sous-ordre des Cirrina, tous les céphalopodes connus ont un sac d'encre, qui peut être utilisé pour pousser un nuage d'encre sombre afin de confondre les prédateurs.
