Les nautiloïdes sont une sous-classe de mollusques céphalopodes, apparentés à d’autres céphalopodes tels que les calmars et les poulpes. Seules quelques espèces modernes de nautiloïdes existent, comme le Nautilus chambré, mais les nautiloïdes sont un groupe fossile extrêmement important, avec des spécimens remontant à 515 millions d’années, à l’époque du Cambrien supérieur. Les nautiloïdes ont été les premiers céphalopodes et l’un des premiers animaux avancés à apparaître au Cambrien, avec un cerveau et un système nerveux relativement gros.
L’apogée des nautiloïdes a eu lieu à l’ère paléozoïque, il y a environ 515 à 251 millions d’années. Pendant ce temps, ils étaient les principaux prédateurs des mers et ont développé une large gamme de formes de coquillages. Les nautiloïdes ont été les premiers céphalopodes, évoluant à partir de mollusques plus simples et occupant la niche des prédateurs. En seulement 50 millions d’années environ, ils sont passés de quelques millimètres de long à des géants de 8 mètres (26 pieds) comme Cameroceras, considéré comme le plus gros animal de la planète à l’époque où il vivait, la période ordovicienne, environ il y a 450 millions d’années.
Comme la plupart des mollusques, les nautiloïdes ont tous une coquille, qui a évolué pour être d’abord droite, puis incurvée. Cette coquille se compose de nombreuses chambres internes, ou camerae, séparées par des parois appelées septa. Ces chambres distinctes sont produites par l’animal à mesure qu’il grandit. Le nautile occupe toujours la dernière des chambres, appelée chambre vivante, et possède un brin de tissu charnu qui traverse les chambres et provoque un siphuncle. Le siphuncle aide le nautile à éliminer l’eau des chambres de sa coquille, ce qui lui permet d’atteindre la flottabilité en faisant correspondre étroitement sa densité interne à celle de l’eau de mer environnante.
Comme les autres céphalopodes, les nautiloïdes attrapent la nourriture à l’aide de leurs tentacules et la consomment avec leur bec interne pointu. Ils voient l’océan autour d’eux à l’aide de deux yeux sans objectif qui fonctionnent selon des principes similaires à ceux des caméras à sténopé. Ces yeux uniques sont d’importants intermédiaires évolutifs entre les taches sensibles à la lumière trouvées chez les animaux comme les planaires et les yeux à base de lentilles plus sophistiqués d’autres animaux comme les poissons. Ils ont aidé les scientifiques à comprendre comment un organe complexe comme l’œil peut évoluer progressivement, chaque étape intermédiaire ayant un avantage adaptatif immédiat.