La storia della Collezione di Paleontologia si incrocia con quello di Maria Luigia. Durante il suo ducato sono certamente state acquisite la collezione di vertebrati fossili rinvenuti da Giuseppe Cortesi nel pedeappenino piacentino. Cortesi, nominato giudice di Castell’Arquato nel 1788, inizia a collezionare fossili con l’aiuto di alcuni contadini del luogo che arrotondavano così “i magri introiti” con il recupero e la vendita di innumerevoli reperti fossili e archeologici. Dopo la morte di Cortesi (1838), la parte dei reperti raccolti dopo il 1809 fu acquisita per il Museo di Storia Naturale di Parma.

Di particolare rilievo tre lastre di roccia su cui si possono osservare un esemplare fossile e la sua controimpronta di pesce appartenente alla specie Sparnodus vulgaris e un esemplare di Mene rhombea provenienti dal sito paleontologico di Bolca in Val d'Alpone, in provincia di Verona. Questi fossili fanno parte della raccolta dei pesci dell’Eocene di Bolca, costituita da una cinquantina di esemplari appartenenti a 23 specie di pesci provenienti da una delle più importanti e famose località fossilifere dell’era Terziaria (Eocene Medio, circa 50 milioni di anni).

Questi esemplari sono importanti anche dal punto di vista storico, perché legati all’arrivo di Maria Luigia a Parma nel 1816. Sul retro di una delle due lastre si può leggere “dono grazioso fatto il giorno sette maggio del 1816 al Gabinetto di Storia Naturale dell’Università di Parma da Sua Maestà la Principessa Imperiale, Duchessa degli Stati di Parma, Piacenza, Guastalla”. Non è certo se l’intera collezione sia stata oggetto della stessa donazione ma sicuramente rientrava come “raccolta speciale” tra le collezioni paleontologiche del Gabinetto di Storia Naturale della Regia Università di Parma nel 1884 ed era compresa tra “i maggiori incrementi” del Gabinetto legati a donazioni della Duchessa stessa o ad acquisti sostenuti dal suo governo. Il reperto fossile di Sparnodus vulgaris non prova che Maria Luigia, durante la permanenza a Verona, abbia effettivamente compiuto il viaggio di tre giorni a Bolca organizzato per lei come riportato dallo storico Vecchiato. Tuttavia, il gesto di donarlo al Gabinetto di Storia Naturale poco dopo il suo arrivo a Parma, come pure la volontà di intraprendere un viaggio non facile per visitare Bolca, testimoniano la sua consapevolezza del grande valore scientifico di questi straordinari esemplari.

Già alla fine del Settecento infatti, questi reperti, unici per la varietà e lo stato di conservazione, avevano conquistato scienziati, studiosi, geologi e paleontologi, capi di stato, papi e uomini di governo ed erano conservati in grandi musei come il Museo di Storia Naturale di Parigi.