I numerosi resti di mammiferi terrestri risalgono soprattutto al Pliocene (5,3-2,6 milioni di anni fa) e al Pleistocene (2,6 milioni-12.000 anni fa) e testimoniano condizioni climatiche diverse dalle attuali. Dai dintorni di Siena provengono rinoceronti, cervi, cavalli ed elefanti; dalla Val di Chiana ippopotami e mammut; dal Valdarno Superiore antilopi, bisonti, orsi e iene. Alla parete sono esposti peli di un mammut vissuto oltre 10.000 anni fa e rinvenuto nel permafrost della Siberia.