Viele Tintenfischarten zeichnen sich durch besondere Intelligenz aus: Die Tiere können Schraubgläser öffnen, Werkzeuge benutzen und sogar zählen. Möglicherweise haben sie auch hellseherische Fähigkeiten – zumindest was Fußballspiele betrifft. Doch eine ihrer verblüffendsten Eigenschaften ist die Fähigkeit, sich blitzschnell nahezu unsichtbar zu machen. Die perfekte optische Anpassung der Kopffüßer an ihre Umgebung beruht dabei auf dem einzigartigen Aufbau ihrer Haut. Diese besteht aus drei verschiedenen Schichten, wobei einzelne Hautzellen direkt mit Muskeln und Nerven verbunden sind.

Die obere Hautschicht der Tintenfische enthält Zellen mit einer dehnbaren Außenhülle und verschiedenfarbigen Pigmenten. Diese so genannten Chromatophoren stehen in direktem Kontakt mit Muskelfasern, die sich entspannen und zusammenziehen können. Bei entspannten Muskeln können die Zellen sich ausdehnen, und die Farbe wird außen sichtbar. Sind die Muskeln angespannt, werden sie zusammengedrückt, und die Farbe ist von außen nicht mehr zu sehen.

Unter den Chromatophoren befinden sich noch zwei weitere Zellschichten, die auf die Farbgebung Einfluss haben: Zuerst kommen Zellen, die wie Spezialfilter wirken. Sie verstärken oder verschlucken einen Anteil des Lichts, das von den farbigen Chromatophoren reflektiert wird – und zwar je nachdem, aus welchem Winkel man sie betrachtet. Ganz zuunterst haben die Tintenfische dann noch eine Schicht weißer Hautzellen, die wie eine Leinwand für einen kontrastreichen Hintergrund sorgt.

Doch woher wissen die Tintenfische überhaupt, wie der Untergrund aussieht, dessen Optik sie imitieren? Die Tiere nutzen dazu nicht nur ihre Augen, sondern auch ihre Haut, die auf Helligkeitsunterschiede reagiert. Sie enthält nämlich Rhodopsine, dieselbe Art lichtempfindlicher Proteine, die auch in den Augen zu finden sind. Formen oder Kontraste hingegen können die Tiere nur mit ihren Augen wahrnehmen, und zwar erstaunlich präzise: Befinden sie sich am Übergang zwischen zwei unterschiedlich aussehenden Untergründen, können sie eine Körperseite dem einen und die andere Körperseite dem anderen Untergrund anpassen. Sogar künstliche Muster, die in der Natur gar nicht zu finden sind, bereiten ihnen keine Probleme.

Zusätzlich zur farblichen Erscheinung imitieren die Tiere auch die Oberflächenstruktur. Sie verändern dazu ihre Hautoberfläche, die entweder glatt oder warzenartig erscheinen kann. Um seine Tarnung perfekt zu machen, ahmt der so genannte Mimik-Oktopus auch noch die Form anderer Tiere nach, wie etwa die einer Seeschlange, einer Flunder oder eines Feuerfischs.

Tintenfische nutzen ihre Wandelbarkeit aber nicht nur zur Tarnung, sondern auch als Kommunikationsmittel. Normalerweise sind sie Einzelgänger. Sobald sie jedoch auf einen Artgenossen treffen, senden sie durch Farbänderungen verschiedene Signale. Bei Revierkämpfen nehmen sie eine möglichst dunkle Farbe an – in der Regel gewinnt derjenige das Duell, der nahezu schwarz wird. Fühlt sich ein Männchen direkt unterlegen, kann es auch vorkommen, dass es sich einfach als Weibchen tarnt, indem es eine unauffällige gefleckte Färbung annimmt. Doch auch wenn ein Männchen auf ein Weibchen trifft, ist ein reger Farbwechsel zu beobachten, und in etwa zehn Prozent der Fälle endet dieser tierische Flirt mit einem Paarungsversuch.

Die Tintenfische steuern ihr Äußeres mit ihrem Gehirn – genauer gesagt über den optischen Hirnlappen. Zunächst nahmen Forscher an, dass wie beim Menschen einzelne Hirnareale bestimmten Funktionen zugeordnet sind – die Stimulation eines Areals würde dann zum Beispiel zu einer Rotfärbung des Tintenfischkörpers führen, die Aktivierung eines anderen Bereichs zu einer Schwarzfärbung. Aber das ist wohl nicht der Fall. Stattdessen sind immer mehrere Hirnareale gleichzeitig mit der Steuerung der Muskeln betraut, die eine bestimmte Kombination von Chromatophoren zusammenziehen. Dabei wird jeweils ein festgelegtes Muster auf der Haut erzeugt. Sind mehrere Bereiche im Gehirn gleichzeitig aktiv, die verschiedene Muster steuern, werden diese zu einem neuen Erscheinungsbild addiert. Beim Großflossen-Riffkalmar wurden bisher 14 solcher Mustervarianten identifiziert, mit denen die Tiere unzählige neue Bilder auf ihrer Haut erzeugen können.