La Gran Dolina és un jaciment arqueològic situat a la part nord de la coneguda Trinxera del Ferrocarril, a la serra d'Atapuerca. Té una seqüència estratigràfica de 18 metres que inicialment es va dividir en onze unitats, de TD1 a TD11, de base a sostre, que van ser revisades en estudis estratigràfics posteriors. miniatura|Plànol dels jaciments Les primeres intervencions a la Gran Dolina es van dur a terme entre els anys 1981 i 1989 i van afectar una superfície d'uns 30 m² dels sediments de la part alta del dipòsit corresponents a la unitat TD10. Els anys 1990 i 1991 es va treballar en els sediments més antics que estaven descoberts a la part baixa de la Gran Dolina. En aquests sediments, pertanyents a la unitat TD3-4, es van trobar les proves més antigues d'activitat humana en aquest jaciment. Les intervencions posteriors es van iniciar l'any 1993, quan es va fer un sondeig d'uns 6 m² que va permetre conèixer la seqüència cultural i bioestratigràfica del jaciment, així com descobrir les restes d’Homo antecessor. L'any 1996 es va iniciar l'excavació en extensió del jaciment i el 2001, l'excavació més intensa dels voladissos de la secció oest, pel perill de despreniment que representaven. Aquests treballs van permetre tornar a intervenir tota la seqüència del rebliment. L'any 2020 va finalitzar l'excavació de la unitat amb restes arqueològiques superior TD10. miniatura|Superfície d'excavació a la part alta de la Gran Dolina La Gran Dolina ha ofert informació clau per al coneixement de les poblacions d'hominins del final del Plistocè inferior i mitjà. Aquesta informació fa referència als sistemes tecnològics, les estratègies de subsistència, les capacitats cognitives i les característiques biològiques dels hominins que van habitar aquest paratge, sent un referent en l'estudi de l'evolució humana. L'any 2000 va ser declarat, juntament amb la resta de jaciments de la serra d'Atapuerca, Patrimoni de la Humanitat per la UNESCO.
Cronologia de la Gran Dolina Els rebliments de la Gran Dolina han aportat una gran quantitat de restes arqueològiques i paleontològiques documentant l'activitat humana i paleoambiental de l'últim milió d'anys. La unitat TD3-4 conté indústria lítica i restes de fauna més antigues d'un milió d'anys abans del present (AP). Per altra banda, al nivell TD6 es va localitzar un important conjunt de materials que incloïa restes d'indústria lítica, fauna i restes d'homínids pertanyents a l'espècie Homo antecessor.
Els resultats de la datació per ressonància d'espín electrònic (ESR, de l'anglès electron spin resonance) combinats amb sèries d'urani, van mostrar una edat per a la unitat TD6 d'entre 780.000 i 857.000 anys AP. Les dades procedents de l'estudi de la termoluminescència i luminescència estimulada per infrarojos suggereixen edats més antigues de 960.000 "± 120". anys AP. L'any 2018 es van obtenir resultats de la datació directa mitjançant ESR d'una dent d'Homo antecessor (ATD6-92) que van sostenir l'edat entre els 772.000 i els 949.000 anys AP per a les restes d'aquest nivell.
Entre les unitats TD7 i TD8 es va detectar una inversió de la polaritat, interpretada com a límit Matuyama-Brunhes, permetent la divisió de la seqüència estratigràfica en una fase de Plistocè inferior (TD1-2 a TD7) i una fase de Plistocè mitjà (TD8-TD11).
Les anàlisis geocronològiques situen la seqüència TD10 entre les etapes d'isòtops marins 11 i 9. La capa immediatament superior a la subunitat TD10.2 té dues dates de la sèrie ESR / urani (418.000 ± 63 anys i 337.000 ± 51 anys). També es van obtenir dates ESR recents sobre els grans de quars per a la mateixa capa (375.000 ± 37 anys) i la subunitat TD10.2 (378.000 ± 10 anys). No obstant això, les datacions per luminescència estimulada òpticament (OSL, de l'anglès optically stimulated luminescence) van proporcionar una data mitjana lleugerament discordant de 244.000 ± 26 anys AP per a aquesta capa. Les dades combinades d'ESR i d'urani ofereixen una edat mitjana de 337.000 ± 29 anys AP per a la subunitat TD10.1 superior. Les dades més recents obtingudes mitjançant ESR situen el TD10.1 superior en aproximadament 380.000 anys.
Registre del Plistocè inferior Unitat TD3-4 Aquesta unitat té una potència sedimentària màxima de prop de 3 metres. S'hi va recuperar una important col·lecció de restes de mamífers herbívors i carnívors. Entre aquests últims, els ossos de l'espècie Ursus dolinensis són els animals més freqüents. L'elevada presència d'individus infantils i vells, l'abundància de restes i la presència d'urpades a les parets suggereixen que aquests animals devien circular i hivernar sovint a la cova durant el període de letàrgia. Per als herbívors com els cérvols i les daines, l'obertura de la cova va representar un avenc per on queien a l'interior i morien. L'activitat dels depredadors sobre aquests animals va ser present tot i que, com assenyalen els estudis tafonòmics, va ser escassa. Algunes de les restes faunístiques presenten marques de tall, així com fractures d'origen antròpic que suggereixen que els grups dhominins es van introduir a la cova per aprofitar part dels ungulats caiguts a l'interior. En el registre es van identificar, juntament amb els ossos, restes de l'anomenat jaguar europeu (Panthera gombaszoegensis) i cànids (Canis sp.). Aquesta presència ha fet pensar que alguns d'aquests taxons van ser els responsables del consum de les carcasses, tot i que no s'ha pogut desestimar la possible influència d'altres depredadors no identificats en el registre.
En aquest dipòsit sedimentari es va recuperar una petita col·lecció d'artefactes lítics. En concret, es tracta de cinc peces (3 ascles i 3 còdols tallats) en quarsita. Aquests objectes presenten seqüències de talla simples, que es redueixen bàsicament a l'obtenció d'ascles a partir d'estratègies unipolars i a la configuració succinta de còdols per obtenir objectes tipus «chopper».
Malgrat que la informació arqueològica disponible per a aquesta unitat és encara escassa, els estudis tecnològics i tafonòmics apunten a un ús esporàdic de la cova com a enclavament per al subministrament oportunista de recursos animals, en competència amb carnívors. miniatura|Ossos amb marques de dents de carnívors. (a) Cúbit-radi de cérvol amb un gran forat i marques de piquetejat; (b) exemplar indeterminat amb piquetejat; (c) Punció en metacarpià de cérvol; (d) Calcani d'os amb marques dentals a la porció proximal; (e) exemplar indeterminat amb piquetejat abundant; (f) Fèmur d'èquid amb solc en epífisi distal, a la imatge es mostren dues vistes del mateix exemplar
Unitat TD5 Les restes recuperades a la Unitat TD5 tenen diferents orígens. Per una banda, els carnívors hi van desenvolupar gran part de la seva activitat. Un dels taxons més importants són els hiènids, de l'espècie Crocuta crocuta, ja que aquestes utilitzaven la unitat per a refugiar-se i tenir les seves cries. Així s'han documentat les restes de les seves preses junt amb alguns copròlits. També sembla que hi ha aportació per processos gravitacionals. Al nivell TD5 també hi ha registre que ens informa sobre l'activitat dels grups d'hominins. Destaca un còdol de quarsita amb explotació unifacial. Junt amb aquest també es va documentar un petit conjunt d'ossos amb marques de tall. Malauradament, el conjunt és petit per fer inferències econòmiques.
Unitat TD6 La unitat TD6 de tres metres de gruix està dividida en tres subunitats, de més antiga a més jove, són TD6.3, TD6.2 i TD6.1. Els processos sedimentaris de TD6.2 i TD6.1 són diferents dels de TD6.3A TD6.1 i a TD6.2 dominen les fàcies de canal amb capes de grava més gruixudes que en la unitat anterior. Cap a la zona del sud del jaciment, les fàcies de canals canvien lateralment a llims i fangs, que és el dipòsit conegut com a “estrat Aurora”, on es va trobar els primers fòssils humans, eines de pedra i restes faunístiques del nivell. TD6 acaba amb fàcies de decantació vermella que indica una sedimentació lenta i un hiat temporal important entre TD6 i TD7.
El nivell TD6 ha estat excavat sobre una superfície discontínua de 20 m². La seva excavació s'ha fet, fins al moment, en dues fases. La primera durant el sondeig iniciat l'any 1993 i que afectà els sediments de TD6 durant les campanyes de 1994-1996. Més tard, entre els anys 2003 i 2010, es van excavar els sediments de la unitat TD6 mentre s'eliminaven els voladissos de la secció oest del jaciment. El registre total fins al moment està format per unes 8000 restes de macromamífers, més de 1000 restes d'indústria lítica, 500 copròlits i gairebé 200 restes d'hominins.
Subunitat TD6.3 El conjunt faunístic recuperat a la subunitat TD6.3 es caracteritza per la presència d'elements típics descrits als caus de les hienes: presència de restes de petits carnívors, fracturació elevada dels ossos, baixa supervivència d'epífisis i una alta freqüència (> 30%) de modificacions produïdes per carnívors, incloses grans quantitats d'ossos digerits. Tanmateix, no es van observar restes de cadells de hiena, cilindres diafisaris o una composició anatòmica diferencial entre diferents talles de pes dels animals recuperats. Les evidències antròpiques són escasses, encara que la presència d'eines de pedra i algunes marques de tall apunten a la presència de grups d'hominins a la cova o al seu entorn, tot i que la seva ocupació en aquest moment va ser poc freqüent seguint la mateixa dinàmica que en les unitats inferiors.
Subunitat TD6.2 En aquesta unitat s'ha recuperat una important col·lecció de restes humanes atribuïdes a Homo antecessor, juntament amb abundants eines de pedra i restes faunístiques.
Aquest conjunt ha estat interpretat com el resultat de l'alternança d'ocupacions de la cova com a campament, és a dir, un lloc referencial dins de la xarxa espacial representada per l'entorn de la serra d'Atapuerca.
Les dades disponibles revelen un conjunt de comportaments complexos, incloent-hi caça, el transport de les carcasses a la cavitat, que significa el retard en el consum dels animals un cop obtinguts i el repartiment dels aliments. Tots aquests caràcters han permès proposar l'existència de la cooperació entre els individus del grup en l'obtenció i explotació dels recursos carnis.
Les restes dHomo antecessor, mostren en la seva superfície modificacions tafonòmiques relacionades amb l'aprofitament dels teixits d'aquests individus. Es tracta del cas de canibalisme antròpic més antic conegut fins a l'actualitat i que, segons les evidències estratigràfiques actuals, es va donar en una seqüència temporal dilatada.