Las colecciones zoológicas (de invertebrados no artrópodos, artrópodos y vertebrados) son consultadas cada año por biólogos, paleontólogos y médicos que trabajan en proyectos de investigación nacionales e internacionales. Los ámbitos principales de trabajo incluyen el estudio y seguimiento de la biodiversidad, aspectos de la evolución, la ecoetología y la ecología. El Banco de tejidos, que conserva muestras de las colecciones zoológicas aptas para extraer material genético, es cada vez más utilizado. La Fonoteca Naturaleza Sonora, por su parte, contiene grabaciones de sonidos de la naturaleza utilizados en varios ámbitos de la actividad del Museo.
Colecciones zoológicas
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