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Filo conduttore di questo settore espositivo è la "storia" del territorio orientale bolognese narrata attraverso i fossili, i minerali e le rocce appartenenti alle diverse formazioni geologiche dell’Appennino.
Il percorso è composto da tre isole espositive tematiche. 
  • Il grande freddo: le faune dell’Ultimo Glaciale
In questa area trovano posto le grandi ricostruzioni scheletriche e quelle modellate in dimensioni reali degli animali estinti dell’ultimo periodo glaciale, rinvenuti nei numerosi giacimenti dell’area dei Gessi, in primis l’inghiottitoio della Cava a Filo, alla Croara. Inseriti nel loro ambiente naturale a steppa-prateria tornano a rivivere inseriti nel loro habitat naturale il Bisonte delle steppe, il gigantesco cervide dalle grandi corna chiamato Megacero e il Ghiottone.
  • La terra al passato remoto
Tre grandi vetrine ospitano una ricca collezione di fossili - pesci, molluschi e piante – in grado di aprire una finestra sugli aspetti geo-ambientali più antichi del nostro Appennino. Si può così seguire l’alternarsi nel tempo di fasi in cui l’area era occupata da un mare più o meno profondo ad altre in cui si era instaurato un ambiente costiero, caratterizzato, nelle fasi più antiche, da un clima tipicamente tropicale. È, inoltre, esposto, un cospicuo lotto di septarie, forme calcareo-argillose sferoidali caratterizzate da fessurazioni ricolme di cristalli, provenienti da una delle unità geologiche più antiche del territorio, le Argille Scagliose.
  • Viaggio al centro della terra: la grotta
I Gessi Bolognesi rappresentano una delle realtà naturalistiche di maggiore rilievo del territorio, i cui affioramenti sono oggi compresi all’interno dell’omonimo Parco Naturale Regionale. Entrando nella ricostruzione a grandezza naturale di un ambiente di grotta il visitatore potrà osservare da vicino i diversi aspetti che caratterizzano le cavità dei Gessi, a partire dalla roccia stessa, fino alle concrezioni ed ai piccoli esseri viventi che le abitano.