La Gran Dolina, situada en la Trinchera de un antiguo Ferrocarril minero, es otro yacimiento excepcional de la Sierra de Atapuerca. En 1994, se hallaron en su nivel 6 (TD6) fósiles humanos con una antigüedad cercana a los 900.000 años, demostrando que Europa fué poblada muy temprano, al igual que Asia, en el Pleistoceno inferior.
Los fósiles humanos de la Gran Dolina (Atapuerca) no pertenecen a la especie Homo erectus, de la que se distinguen por numerosos rasgos de su anatomía, ni tampoco son de la especie africana Homo ergaster. Sus rasgos morfológicos son peculiares y exclusivos, y por esa razón sus descubridores consideraron necesaria la creación de una nueva especie que describiera este "nuevo" tipo humano:
Homo antecessor.
La hipótesis original fue que esta especie debió aparecer seguramente en África (donde existe un gran vacío de fósiles de esa edad) pero hoy en día también contemplamos el escenario en el que Asia central, la región del Cáucaso, pudo jugar un papel relevante en la aparición y dispersión de diversas especies humanas, como Homo antecessor, entre hace 1,5 y 1 millón de años, y que desde allí se dispersaron en momentos propicios hacia Europa, Asia e incluso penetraran de nuevo en África.
