no geral, o registro fóssil só contém exosqueletos mineralizados, uma vez que estes são de longe os mais duráveis. Uma vez que a maioria das linhagens com exoesqueletos são pensadas para ter começado com um exoesqueleto não mineralizado que eles mais tarde mineralizaram, Isso torna difícil comentar sobre a evolução muito precoce do exoesqueleto de cada linhagem. Sabe – se, no entanto, que em um curto período de tempo, pouco antes do período Cambriano, exoesqueletos feitos de vários materiais-sílica, fosfato de cálcio, calcita, aragonita, e até mesmo colados – flocos minerais-surgiram em uma variedade de ambientes diferentes. A maioria das linhagens adotou a forma de carbonato de cálcio que era estável no oceano na época em que mineralizaram pela primeira vez, e não mudou a partir deste mineral morfo – mesmo quando se tornou menos favorável.alguns organismos pré-cambrianos (Ediacaranos) produziram conchas externas duras mas não mineralizadas, enquanto outros, como Cloudina, tinham um exoesqueleto calcificado, mas esqueletos mineralizados não se tornaram comuns até o início do período Cambriano, com o aumento da “pequena fauna shelly”. Logo após a base do Cambriano, estes fósseis em miniatura tornam – se diversificados e abundantes-este abrupto pode ser uma ilusão, uma vez que as condições químicas que preservaram os pequenos abrigos apareceram ao mesmo tempo. A maioria dos outros organismos formadores de conchas aparecem durante o período Cambriano, com os briozoários sendo o único filo calcificante a aparecer mais tarde, no Ordoviciano. O aparecimento súbito de conchas tem sido ligado a uma mudança na química oceânica que fez com que os compostos de cálcio de que as conchas são construídas estáveis o suficiente para ser precipitado em uma concha. No entanto, é improvável que esta seja uma causa suficiente, uma vez que o principal custo de construção das cascas é na criação das proteínas e polissacáridos necessários para a estrutura composta da concha, não na precipitação dos componentes minerais. A esqueletonização também apareceu quase exatamente na mesma época em que os animais começaram a escavar para evitar a predação, e um dos exoesqueletos mais antigos foi feito de flocos minerais colados, sugerindo que a esqueletonização também foi uma resposta ao aumento da pressão dos predadores.
A química do Oceano também pode controlar quais conchas minerais são construídas. O carbonato de cálcio tem duas formas, a calcite estável, e a aragonite metastável, que é estável dentro de uma gama razoável de ambientes químicos, mas rapidamente se torna instável fora desta gama. Quando os oceanos contêm uma proporção relativamente elevada de magnésio em comparação com o cálcio, a aragonite é mais estável, mas à medida que a concentração de magnésio diminui, torna-se menos estável, portanto mais difícil de incorporar num exosqueleto, uma vez que tenderá a dissolver-se.
com excepção dos moluscos, cujas conchas muitas vezes compreendem ambas as formas, a maioria das linhagens utiliza apenas uma forma do mineral. A forma usada parece refletir a química da água do mar-portanto, que forma foi mais facilmente precipitada-na época em que a linhagem primeiro evoluiu um esqueleto calcificado, e não muda posteriormente. No entanto, a abundância relativa de linhagens de calcite e aragonite que utilizam não reflecte a Química Subsequente da água do mar – a razão magnésio/cálcio dos oceanos parece ter um impacto negligenciável no sucesso dos organismos, que é, em vez disso, controlada principalmente pela forma como se recuperam de extinções em massa. Um recém-descoberto Chrysomallon squamiferum que vive perto de fontes hidrotermais de alto mar ilustra a influência de ambientes químicos locais antigos e modernos: a sua concha é feita de aragonite, que é encontrada em alguns dos primeiros moluscos fósseis.; mas também tem placas de armadura nos lados de seu pé, e estes são mineralizados com os sulfetos de ferro pirite e greigite, que nunca tinha sido encontrado anteriormente em qualquer metazoano, mas cujos ingredientes são emitidos em grandes quantidades pelas aberturas.