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乍一看，章魚的吸盤看起來像玩具飛鏢尖端或將 GPS 固定在擋風玻璃上的簡單吸盤。事實上，它是一個非常精密的器官，不僅可以以不同程度的力附著在物體上，而且還可以 благодаря 特化的肌肉群來操縱它們。
吸盤有兩個腔室：外部的漏斗部和內部的吸盤窩。當它附著在物體上時——例如美味的蛤蜊——漏斗部的肌肉會重塑吸盤邊緣以適應貝殼表面，形成密封。然後，吸盤窩的肌肉收縮，在吸盤充滿水的內部相對於外部海水產生強烈的負壓。這種壓力差產生吸力。吸盤窩的肌肉收縮得越多，負壓越高，吸盤的抓力越牢固。與此同時，所謂的外部肌肉允許吸盤邊緣以淺角度或陡峭角度在完整的圓周內旋轉物體，而不會破壞密封或降低壓差。
除了複雜的肌肉組織外，章魚吸盤還擁有精密的神經迴路。稱為化學感受器的特殊神經元遍佈吸盤邊緣，使其能夠品嚐表面。與機械感受器和本體感受器（分別傳遞關於觸控和壓力以及肌肉活動的資訊）一起，這些化學感受器匯入一束稱為神經節的神經元，神經節似乎充當吸盤自身的微型“大腦”，接收感覺輸入並組織連貫的反應。由於吸盤神經節透過控制手臂運動的更大的臂神經節鏈相互連線，相鄰的吸盤可以協調它們的運動，而無需持續依賴來自實際大腦的指令——例如，將物體沿著手臂的長度向上或向下傳遞。大腦、手臂和吸盤神經節如何分配神經責任仍有待確定。