összességében a fosszilis rekord csak mineralizált exoskeletonokat tartalmaz, mivel ezek messze a legtartósabbak. Mivel úgy gondolják, hogy az exoskeletonokkal rendelkező legtöbb vonal nem mineralizált exoskeletonnal indult, amelyet később mineralizáltak, ez megnehezíti az egyes leszármazások exoskeletonjának nagyon korai fejlődését. Ismeretes azonban, hogy nagyon rövid idő alatt, közvetlenül a kambriumi időszak előtt, különböző anyagokból készült exoskeletonok – szilícium-dioxid, kalcium – foszfát, kalcit, aragonit, sőt ragasztott ásványi pelyhek-különböző környezetekben alakultak ki. A legtöbb vonal a kalcium-karbonát formáját fogadta el, amely stabil volt az óceánban, amikor először mineralizáltak, és nem változott ettől az ásványi morphtól – még akkor sem, amikor a kevésbé kedvező lett.
néhány prekambriumi (Ediacaran) organizmus kemény, de nem mineralizált külső héjakat termelt, míg mások, például Cloudina, meszesített exoskeletonnal rendelkeztek, de az mineralizált csontvázak nem váltak általánossá a kambriumi időszak kezdetéig, a “kis shelly fauna”növekedésével. Közvetlenül a kambriumi bázis után ezek a miniatűr kövületek sokszínűvé és bőségessé válnak – ez a megszakítás illúzió lehet, mivel a kis kagylókat megőrző kémiai körülmények egyszerre jelentek meg. A legtöbb más héjképző organizmus a kambriumi időszakban jelenik meg, a Bryozoans az egyetlen meszes phylum, amely később megjelenik, az Ordovicianban. A héjak hirtelen megjelenése az óceáni kémia megváltozásához kapcsolódott, amely miatt a kalciumvegyületek, amelyekből a héjak elég stabilak ahhoz, hogy egy héjba kicsapódjanak. Ez azonban nem valószínű, hogy elegendő ok lenne, mivel a héjak fő építési költsége a héj összetett szerkezetéhez szükséges fehérjék és poliszacharidok létrehozása, nem pedig az ásványi összetevők kicsapódása. Skeletonization is megjelent szinte pontosan ugyanabban az időben, hogy az állatok kezdett burrowing elkerülése predation, és az egyik legkorábbi exoskeletons készült ragasztott össze ásványi pelyhek, ami arra utal, hogy skeletonization hasonlóképpen a válasz a megnövekedett nyomás a ragadozók.
az óceáni kémia azt is szabályozhatja, hogy mely ásványi héjak épülnek. A kalcium-karbonátnak két formája van: a stabil kalcit és az áttétes aragonit, amely a kémiai környezet ésszerű tartományán belül stabil, de ezen a tartományon kívül gyorsan instabillá válik. Amikor az óceánok viszonylag nagy arányban tartalmaznak magnéziumot a kalciumhoz képest, az aragonit stabilabb, de ahogy a magnézium koncentrációja csökken, kevésbé stabil, ezért nehezebb beépülni egy exoskeletonba, mivel általában feloldódik.
a puhatestűek kivételével, amelyek héja gyakran mindkét formát tartalmazza, a legtöbb vonal csak az ásvány egy formáját használja. Az alkalmazott forma úgy tűnik, hogy tükrözi a tengervíz kémiáját – így azt a formát, amely könnyebben kicsapódott – abban az időben, amikor a vonal először meszesített csontvázat fejlesztett ki, és ezt követően nem változik. A kalcit és az aragonit viszonylagos bősége azonban nem tükrözi a későbbi tengervíz-kémiát – úgy tűnik, hogy az óceánok magnézium/kalcium aránya elhanyagolható hatással van az organizmusok sikerére, amelyet ehelyett elsősorban az irányít, hogy mennyire jól térnek vissza a tömeges kihalásokból. A nemrégiben felfedezett modern gastropod Chrysomallon squamiferum, amely a mélytengeri hidrotermális szellőzők közelében él, mind az ősi, mind a modern helyi kémiai környezet hatását szemlélteti: héja aragonitból készül, amely a legkorábbi fosszilis puhatestűekben található; de lábának oldalán páncéllemezek is vannak, ezeket mineralizálták a pirit és a greigit vas-szulfidokkal, amelyeket korábban még soha nem találtak metazoánban, de amelynek összetevőit nagy mennyiségben bocsátják ki a szellőzők.