Queste sale ripercorrono l’evoluzione geologica e biologica del nostro territorio attraverso un viaggio di 500 milioni di anni che si articola in tre tappe, scelte sulla base dei fossili ritrovati nella provincia di Pisa. Tali tappe sono rappresentate da tre diorami a grandezza naturale che ricreano tre ambienti del passato. Ogni diorama è preceduto da un vestibolo attrezzato con pannelli informativi, campioni di roccia e di fossili; altri reperti sono contenuti nelle vetrinette poste lungo il percorso e in ogni diorama è presente anche una postazione multimediale per approfondimenti.

Il viaggio inizia nel Paleozoico, circa 500 milioni di anni fa. L’area corrispondente all’attuale Monte Pisano si trovava vicino al Polo Sud ed era coperta dal mare. Nel corso dei milioni di anni l’area si spostò progressivamente verso nord e in 200 milioni di anni raggiunse la fascia equatoriale. Entriamo così in una lussureggiante foresta permo-carbonifera, di circa 300 milioni di anni fa, ricostruita sulla base dei resti fossili vegetali conservati negli scisti di San Lorenzo.

Facciamo poi tappa nel Mesozoico e attraversiamo una pianura triassica, di circa 200 milioni di anni fa, abitata da varie specie di rettili. L’ambiente è stato ricostruito sulla base delle impronte fossili trovate sul Monte Pisano, tra queste la più importante è quella attribuita ad un dinosauro affine all’errerasauro argentino e battezzata col nome di Grallator toscanus, che costituirebbero una delle più antiche testimonianze della presenza di dinosauri in Italia e nel mondo.

Il viaggio termina nel Cenozoico, la posizione dei continenti è ormai molto simile a quella attuale e tra i 34 e i 20 milioni di anni fa avviene il sollevamento del Monte Pisano. Ci immergiamo così nel mare tropicale che, circa 3 milioni di anni fa, lambiva le falde di questi monti, giusto in tempo per osservare un pericoloso squalo mako gigante (Isurus hastalis) che sta attaccando un cetaceo odontoceto (Hemysintrachelus pisanus). L’ambiente è stato ricostruito sulla base dei fossili di vertebrati e invertebrati marini trovati nelle campagne pisane, tra essi risalta, all’ingresso della sala, lo scheletro della Pliophoca etrusca, il più completo fossile di focide del nostro emisfero. Questa specie estinta era parente dell’attuale foca monaca mediterranea.