En biologie, un exosquelette fait référence au squelette externe chitineux ou calcifié utilisé par de nombreux taxons animaux pour le soutien structurel et la défense contre les prédateurs. Les exosquelettes peuvent être comparés aux endosquelettes (squelettes internes) que possèdent les humains et les autres vertébrés. Dans le monde animal, les exosquelettes sont beaucoup plus courants que les endosquelettes – des millions d’espèces ont des exosquelettes, tandis que quelques milliers seulement ont des endosquelettes. On pense que 18 lignées ont développé des exosquelettes calcifiés seuls, tandis que d’autres ont évolué chitineux et d’autres types d’exosquelettes. Les exosquelettes sont particulièrement populaires parmi les arthropodes et les mollusques, deux des plus grands phylums animaux existants.
L’exosquelette apparaît pour la première fois dans les archives fossiles très tôt, il y a environ 550 millions d’années, lorsque de petits animaux en forme de tube appelés Cloudina apparaissent dans les archives fossiles. Les paléontologues ne sont pas entièrement d’accord sur ce qu’était réellement Cloudina, mais la supposition populaire actuelle est qu’il s’agissait d’un polychète – un annélide marin. Cloudina est le premier de la petite faune coquillier, de nombreux animaux à carapace carbonatée qui ont évolué juste au début de la période cambrienne il y a 545 millions d’années. L’apparition de la petite faune coquillier marque le début de la période cambrienne.
Un exosquelette présente de nombreux avantages pour l’organisme ou la lignée qui le fait évoluer – avant tout, il offre une protection. C’est apparemment l’un des mécanismes de défense les plus faciles à évoluer, et il est probablement apparu dans les premiers jours de la prédation animale. Même les premiers exosquelettes des archives fossiles semblent avoir des trous de forage, indicatifs de la prédation. Beaucoup des premiers animaux à développer un exosquelette étaient apparemment des mollusques. Kimberella, une créature ressemblant à un mollusque qui existait il y a 555 millions d’années, avait une coquille dure, mais elle n’était pas minéralisée, ce qui en fait pas un véritable exosquelette. Des exosquelettes minéralisés apparaîtraient en grand nombre peu de temps après.
En plus de protéger contre la prédation, un exosquelette fournit un support structurel à un animal. Dans certains cas, cela leur permet une taille maximale plus grande qu’ils ne pourraient l’atteindre autrement. Par exemple, Dunkelosteus, un poisson de 6 m (20 pi) considéré comme l’un des chasseurs marins les plus redoutables de tous les temps, était un placoderme, un animal dont la grande taille a été rendue possible en partie par l’armure solide qui couvrait sa tête. Bien que les vertébrés soient en général plus gros que les invertébrés (en partie parce qu’ils dominent la terre), les invertébrés de taille moyenne avec des exosquelettes sont généralement mieux lotis que ceux sans, comme en témoigne le succès du plus grand phylum du règne animal, les arthropodes.