Jednou z nejzajímavějších vlastností chobotnic je jejich schopnost změnit rychle a překvapivě své zbarvení.
Barvoměna ještě ve skořápce
Nápadnou barvoměnu dokáže chobotnice předvést už tehdy, kdy je ještě ukryta ve vaječné skořápce! Dospělá chobotnice má něco mezi dvěma a třemi miliony chromatoforů (buněk s barevnými pigmenty). To jí umožňuje dosahovat jemnosti barevných odstínů, která je v živočišné říši ojedinělá.
Chromatofory
Barvoměnu tedy umožňují chromatofory umístěné ve skupinách a schopné nápadně měnit svůj tvar. Svalová vlákna připojená k buňce podobně jako paprsky v kole bicyklu k jeho ose buňku roztáhnout, čímž se pigment rozmístí po celé jeho ploše. Jeho odstín pak převládá i na povrchu těla chobotnice. Když se naopak chromatofor stáhne přirozenou pružností své vnější buněčné membrány, pigmentová zrnka se soustředí do nepatrné skupiny.
Chobotnice může měnit nejen svou barvu, ale i strukturu povrchu pokožky, která může být sametově hladká až vrásčitě bradavičnatá, takže splývá s povrchem skal a korálů porostlých řasami. Cítí-li se mladé chobotnice v nebezpečí, změní se jejich pokožka natolik, že z profilu vypadají jako zubaté cimbuří.
Chobotnice také strachem blednou. Při pokusech se zjistilo, že postrašené chobotnice se zploští a duchovitě zblednou, přičemž jim často ztmavnou chromatofory kolem očí. Na člověka působí tato změna jako scéna z hororu.
Mozek
Změna barvy i struktury kůže je řízena nervovou soustavou. Ta je u chobotnic velmi složitá a její nejdůležitější částí je dobře vyvinutá nervová uzlina – mozek – tvořící prstenec kolem jícnu a za rohovitými čelistmi. Obsahuje zrakové centrum, které analyzuje zrakové podněty, jiné centrum zpracovává hmatové počitky získané smyslovými buňkami chapadel a přenášené jako nervové vzruchy do mozku. Jde tedy o vysoce vyvinutý systém a chobotnice můžeme z tohoto hlediska považovat za jednu z vývojově nejpokročilejších skupin bezobratlých. Jsou inteligentní a mají velkou schopnost učit se.
Mnoho biologů chobotnice studovalo a provádělo s nimi řadu pokusů založených na principu úloha-odměna. Není divu, že některé chobotnice pak podnikly pokus o únik z akvárií tak, že přešplhaly jejich stěny nebo odstranily jejich gumové kryty.
