Teile der Sammlungen stammen aus den Anfängen des Museums, aus der Zeit des Kunst-und Naturalienkabinetts im 18. Jahrhundert und lassen sich bis ins 17. Jahrhundert nachverfolgen. Den größten Zuwachs verzeichneten die Sammlungen im 19. und 20. Jahrhundert. Heute konzentriert sich das Museum auf regionale Funde aus Südostniedersachsen. Gerade die historischen Sammlungen sind heute von großer wissenschaftlicher Bedeutung, da sie Belege für den Zustand der Natur vor langer Zeit sind.
Zudem beherbergen die Sammlungen zahlreiche und vermutlich auch noch unentdeckte Typen. Typen sind die Urmeter einer Art und müssen der Wissenschaft dauerhaft zur Verfügung stehen. Außergewöhnliche Neuzugänge waren 2018 drei Typusexemplare der neuen Art Polyplacotoma mediterranea, die von den beschreibenden Wissenschaftler*innen der Tierärztlichen Hochschule im Museum hinterlegt wurden. Die Art Polyplacotoma mediterranea gehört zu den Placozoen oder Plattentieren. Placozoa stellen die ursprünglichsten Vielzeller dar und sind noch kaum erforscht.
Die Insektensammlungen des Naturhistorischen Museums haben einen regionalen Schwerpunkt in Südostniedersachsen und wurden vor allem im 20. Jahrundert zusammengetragen. Neben den etwa 110.000 Schmetterlingen und den 85.000 Käfern gehören zu diesem Sammlungsbereich auch Exemplare der übrigen Insektengruppen sowie zahlreiche Insektennester.
Sammlungsschublade mit Käfern
© Staatliches Naturhistorisches Museum
Raupe des Riesenschwärmers (Pseudosphinx tetrio)
© Staatliches Naturhistorisches Museum
Etwa 115.000 Exemplare umfassen die Molluskensammlungen. Sie gehen zurück auf die ersten Anfänge der herzoglichen Kunst- und Naturaliensammlungen. So finden sich noch heute kunstvoll bemalte Muschel- und Nautilusschalen aus dem 17. Jahrhundert in den Sammlungen. Die meisten Exemplare kamen im 19. und 20. Jahrhundert hinzu. Die Exemplare einheimischer Mollusken stammen vor allem von Victor von Koch (1840–1915), einem der Wegbereiter der niedersächsischen Molluskenkunde.
Lazarus-Klappe, gefunden 1980 im Mittelmeer
© Staatliches Naturhistorisches Museum
Sonnenstern, gefunden 1980 im Indischen Ozean
© Staatliches Naturhistorisches Museum
Nautilus
© Staatliches Naturhistorisches Museum
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