水族展示の奥に位置する第二展示室は、古生物・地学・昆虫・植物など、和歌山の大地の記憶を物語る重厚なアカデミック空間です。ここで最大の目玉となっているのが、有田川町で発見され、国際的な学術誌でも新属新種として正式発表されたモササウルス類「メガプテリギウス・ワカヤマエンシス（通称：ワカヤマソウリュウ）」の関連展示です。
約7200万年前の白亜紀後期の海に君臨したこの海棲爬虫類は、前肢よりも長い後肢のヒレや背びれの存在を示唆する極めて特殊な骨格構造を持ち、古生物界の定説を塗り替える大発見となりました。館内では迫力ある全身復元骨格や実物化石、最新の学術知見に基づいた復元模型が展示されており、恐竜や古生物を愛するファンにとって聖地巡礼とも呼べる熱狂を生み出しています。
さらに、定期的に開催される体験学習やバックヤードツアー、自然観察イベントは、第一線の学芸員から直接手ほどきを受けられる貴重な機会として、予約開始直後に定員が埋まるほどの高い支持を獲得しています。
