大概在5.4億年前的地層裡面，科學家發現了很多與現代動物形態基本相同的無脊椎動物化石， 但是再往前的地層，卻怎麼也找不到與其相近的祖先生物，能找到的主要是非常簡單的單細胞生物， 仿佛地球上的生物在某個時間段內，突然迎來了大爆發，這就是生物學上著名的 寒武紀生命大爆發。
寒武紀生命大爆發事件的發現，深深困擾了達爾文，因為這違背了他的《物種起源》一書中的觀點： 物種是由低級到高級、由簡單到複雜的過程。直到他去世，這個問題依然沒有找到答案。
關於寒武紀大爆發，有很多假說，有科學家認為是地球上的含氧量突然增加，加快了動物的新陳代謝，使得動物體型變大，演化加快。
也有的說在寒武紀時期海水中的鈣離子或者是磷元素含量很高，這些元素促進了生物骨骼的形成。但這些都只是猜想，沒有確切證據，所以 直到現在，寒武紀生命大爆發依舊是世界未解之謎。
2018年，來自世界各國的33個科學家聯名在《自然》雜誌中發表了論文《寒武紀生命迸發的緣由——地球還是宇宙》，提出寒武紀生命大爆發可能是因為一些攜帶著大量有機體的隕石落入了地球，帶來了大量外星生物。而章魚就是在這個時候被帶入地球的，並詳細地分析了章魚的與眾不同之處。
1、身體結構獨特
章魚、魷魚、墨魚的區別
章魚 有9個大腦，一個主腦在頭部，另外8個附腦在8個腕足裡，主腦將指令傳到8個附腦，8個附腦再通過神經元去發號施令。
每個腕足都有一個專門附腦控制，「專腦專用」，而且八條腕足上還分布著 5億個神經元，可想而知它的腕足有多靈活。
章魚還有 兩套記憶系統，一套在大腦裡，一套獨立在吸盤上，所以他的記憶力是非常好的，能記住抓它的人的長相，也非常記仇。
章魚的血液是藍色的，普通動物血液裡都是血紅蛋白，裡面包含鐵元素，但章魚的卻是血藍蛋白，裡面包含銅元素，也是用來輸送氧氣的，血藍蛋白可以讓章魚忍受極端的溫度條件。
最後， 章魚還擁有33000個基因組，比人類多出13000個，雖然基因是選擇性表達，基因越多不代表表達得越多，但基因組越多代表著潛力更大，可能性更多。
2、技能逆天
首先，章魚最為人熟知的能力要數鑽孔了，科學家們做過試驗， 章魚的穿孔極限是60公斤的身體可以穿過一平方英寸（2.54cm×2.54cm）的孔洞，基本上只要堅硬的嘴能通過的地方，全身都能穿過去，像水一樣無孔不入。
其次，章魚最厲害的要數它的擬態能力了，變色龍的變色能力在章魚面前只是雕蟲小技。變色龍是根據環境顏色被動地改變身上的顏色，
而 章魚則可以主動地改變自身的顏色和形態，在海底可以輕易地偽裝成珊瑚、海蛇、水母甚至沙地，讓它的獵物防不勝防。
最後，章魚最讓人驚訝的莫過於它改變自己「基因表達」的能力了，基因表達的過程是DNA轉錄成RNA，再由RNA翻譯形成蛋白質。
但是根據發布在《細胞》刊物上的論文， 章魚能夠修改轉錄的RNA，從而改變生成的蛋白質，要知道蛋白質可是構成人體的主要物質。這就意味著章魚可以改變自己的某些基因來適應複雜的環境。
3、能學習會思考
