Il nautilo è un mollusco della famiglia Nautilidae appartenente al genere Nautilus, all'interno del quale ritroviamo solo cinque specie delle quali il Nautilus pompilius è il più diffuso e conosciuto (nota 1).
La particolarità del genere è che comprende molluschi che esistevano milioni di anni fa, tanto che sono comunemente chiamati "fossili viventi". Infatti alcuni fossili di Nautilus sono stati datati circa 500 milioni di anni fa, quindi relativi alla fine del periodo Cambriano (Paleozoico) periodo in cui non era ancora sviluppata la vita sulla terraferma ma ce n'era moltissima dentro l'acqua.
Oggi le diverse specie della famiglia Nautilidae vivono nell’oceano Indiano orientale e nell’oceano Pacifico occidentale. La specie più diffusa, il Nautilus pompilius, che vive nei mari delle Filippine, dell'Indonesia, delle Isole Andamane, della Papua Nuova Guinea e dell'Australia, vicino alle grandi barriere coralline, oltre che nelle isole Salomone e fino alle Isole Fiji. Il Nautilus belauensis è noto solo a Palau (Isole Caroline Occidentali) mentre il Nautilus macromphalus si trova esclusivamente nelle acque della Nuova Caledonia e il Nautilus stenomphalus è stato segnalato solo sulla grande barriera corallina australiana.
In zoologia sono molto importanti in quanto sono gli unici cefalopodi viventi tetrabranchiati (provvisti cioè di quattro branchie).
Purtroppo c'è da dire che ancora oggi molti aspetti della vita del nautilo sono ignote. A esempio ancora non sono mai state trovate in natura le sue uova, non si sa dove e come vivano gli esemplari giovani, non si sanno esattamente le dimensioni delle popolazioni e ci sono ancora molti dubbi sulla loro classificazione... Insomma questi incredibili animali sono ancora un gran bel mistero.
Pur appartenendo all'ordine dei cefalopodi, il Nautilus é l'unico genere provvisto di una conchiglia caratterizzata da un guscio a spirale. La conchiglia è composta da strati di aragonite (minerale formato da carbonato di calcio neutro), alternati a strati di una sostanza proteica simile alla composizione delle nostre unghie che l'animale elabora dal mantello. La conchiglia è ornata da strie colorate che si conservano perfettamente anche allo stato fossile.
Il nautilo vive all'interno di questa conchiglia ed è provvisto di due grandi occhi privi di cristallino che funzionano con il principio della camera oscura. Pertanto la vista non è molto sviluppata al contrario dell'olfatto con il quale individua le prede e si orienta.
Può possedere fino a 90 tentacoli filiformi e retrattili, privi di ventose, ma forniti di sottili scanalature che gli permettono un’eccelente presa. I tentacoli sono disposti in due cerchi concentrici intorno alla bocca e usati per localizzare e afferrare le prede. Sono inoltre provvisti di cellule sensibili a diverse sostanze chimiche e per questo utili per localizzare le prede. La bocca è formata da un becco corneo con il quale l'animale frantuma le corazze dei crostacei (soprattutto paguri) di cui si nutre. Il resto del corpo è formato da una sorta di sacco che contiene i diversi organi (cuore, apparato digestivo, apparato riproduttore ecc.). Questo sacco è racchiuso all'interno di un mantello (un tessuto che secerne la conchiglia). Tra il sacco e il mantello si trovano le quattro branchie (da qui il nome tetrabranchiati).
Nella sua parte ventrale si trova una sorta di imbuto grazie al quale viene espulsa l’acqua del mantello con le quattro branchie: l'acqua viene ritmicamente aspirata ed espulsa per mezzo di contrazioni ritmiche dei muscoli retrattori del corpo, provocando la locomozione dell'animale. In questo modo il Nautilus nuota a idrogetto. Questo sistema gli permette di raggiungere al massimo 0,2 m/sec.
La conchiglia, di struttura primitiva, è formata da numerose camere di grandezza crescente, disposte a spirale, separate da setti trasversali ma tutte connesse tra loro grazie un tubo chiamato sifone, che si trova in posizione centrale rispetto alla conchiglia. Il suo scopo è quello di riempire o svuotare a piacimento le varie camere che contengono un gas di composizione simile all'aria e un liquido chiamato "liquido camerale", che forniscono la spinta di cui l'animale necessita per mantenersi alla profondità desiderata, in pratica funzionano come galleggianti per gli spostamenti verticali. Il nautilo in pratica è in grado di regolare la quantità di gas e di liquido all’interno delle camere variando in questo modo il suo peso specifico e quindi il suo assetto nell'acqua. E' stato osservato che la pressione del gas all’interno delle camere è sempre di circa una atmosfera, anche quando il nautilo si immerge a grandi profondità. Nonostante ciò, la conchiglia implode solo a circa 800 metri di profondità (vale a dire con una pressione di 81 atmosfere ovvero sopportando una pressione di circa 81 kg per cm quadrato!).
Nell'ultima camera, quella più grande e più esterna, abita il mollusco. La conchiglia è all'esterno in genere di colore bianco con numerose striature rosso-brune mentre risulta madreperlacea al suo interno. L'apertura della conchiglia è ricoperta da una sorta di cappuccio quando il corpo è retratto al suo interno.
Sono dei molluschi abbastanza grandi abbiamo infatti che il Nautilus pompilius, la specie più grande, ha un diametro di 20 - 27 cm mentre il Nautilus macromphalus, la specie più piccola, ha un diametro massimo di 16 cm.
Il Nautilus vive prevalentemente a grandi profondità, intorno ai 300-500 metri soprattutto di giorno. Di notte tende a nuotare in superficie per nutrirsi.
Sono animali longevi e possono vivere anche più di 12 anni.
Si nutrono di crostacei ma all'occorrenza anche di pesci morti.