문어는 심장이 세 개다. 사람은 하나로도 온몸에 피를 돌리는데 문어에게 세 개가 필요한 것은, 문어의 피가 산소를 나르는 힘이 약한 데다 아가미를 지나며 압력이 뚝 떨어지기 때문이다. 그래서 아가미 두 개마다 피를 밀어 넣는 작은 심장을 하나씩 두고, 아가미를 통과해 산소를 받은 피를 온몸으로 보내는 큰 심장을 따로 둔 것이다.
사람의 피가 붉은 것은 철이 든 헤모글로빈이 산소를 나르기 때문인데, 문어는 구리가 든 헤모시아닌으로 산소를 나른다. 그래서 문어 피는 푸른색이고, 헤모시아닌은 헤모글로빈보다 산소를 붙잡는 힘이 약하다. 차갑고 산소가 적은 바닷물에서는 이 방식이 오히려 유리하지만, 같은 양의 산소를 나르려면 피를 더 빨리 더 세게 돌려야 한다.
아가미는 얇은 막이 겹겹이 접힌 구조라 피가 지나가며 압력을 많이 잃는다. 그래서 아가미 앞에 심장을 하나씩 붙여 피를 밀어 넣고, 아가미를 지나 산소를 가득 실은 피는 가운데 큰 심장이 받아 머리와 다리로 보낸다. 세 심장이 한 바퀴 순환에서 각자 한 구간씩 맡아 밀어 주는 셈이다. 오징어와 갑오징어도 같은 구조다.
이 구조의 약점은 헤엄칠 때 드러난다. 문어가 물을 뿜어 빠르게 헤엄치면 온몸으로 피를 보내는 큰 심장이 잠시 멈추고, 그러면 금방 지쳐 버린다. 문어가 헤엄보다 바닥을 기어 다니는 것을 좋아하는 이유로, 급할 때만 물을 뿜고 평소에는 다리로 걷는다. 헤엄은 문어에게 숨이 차는 운동이다.
문어는 심장만 특이한 것이 아니다. 신경세포의 3분의 2가 머리가 아니라 여덟 다리에 흩어져 있어 다리가 각자 판단해 움직이고, 잘린 다리가 한동안 혼자 꿈틀거리는 것도 이 때문이다. 피부의 색소 세포를 순식간에 열고 닫아 몸 색과 무늬를 바꾸고, 뼈가 없어 눈알보다 큰 틈이면 어디든 빠져나간다. 수명은 대개 1에서 2년으로 짧고 암컷은 알을 지키다 죽는다.
문어 심장이 세 개인 것은 산소를 약하게 붙잡는 푸른 피를 아가미 너머까지 밀어 보내기 위해서이니, 세 개의 심장은 사치가 아니라 문어의 피가 요구하는 최소한의 펌프인 셈이다.