Fue en 1990 cuando se decidió excavar en los niveles más bajos de la Gran Dolina, de unos 780.000 años de antigüedad. Tras el establecimiento de una cuadrícula aérea dio comienzo la excavación. La zona estaba llena de fósiles: rinocerontes, bisontes, caballos, hienas, un resto de elefante. La mayor parte de los restos se encontraba en buen estado de conservación, prácticamente intactos. Era una copiosa diversidad de fauna del Pleistoceno Inferior.
Fue hallada incluso una pata de caballo, con los huesos aún en conexión anatómica.
Antes de Atapuerca se dudaba que los seres humanos hubieran llegado a Europa antes del medio millón de años de antigüedad. Incluso, tomaba fuerza la hipótesis de que los primeros europeos habían emigrado al continente hace medio millón de años, mucho después de que sus parientes asiáticos hubiesen abandonado África.
Por ello, el hallazgo de cuatro piezas de industria lítica en TD-4 en 1991 fue todo un acontecimiento. Aquellos útiles de piedra eran la evidencia de que en la época en que se formó TD-4 (hace aproximadamente 780.000 años) ya había seres humanos en la Sierra de Atapuerca.
El nivel TD-6 comenzó a aportar hallazgos rápidamente, en especial restos de industria lítica muy antigua, excepcionales por su primitiva morfología, que los catalogaba como Preachelense.
Se constató que TD-6 es uno de los más ricos estratos de la Dolina, ya que fueron apareciendo abundantes piezas de industria lítica y fósiles de animales, así como pequeñas esquirlas de cuarcita y sílex procedentes de la talla de herramientas.
El 8 de julio de 1994, la arqueóloga Aurora Martín Nájera encontró un antiquísimo diente humano. Era un canino hallado en TD-6, el primero encontrado en la Gran Dolina. Además, había aparecido en un estrato de muchísima antigüedad con su sedimento no alterado. La alegría fue enorme, ya que el hallazgo de fósiles en TD-6 era excepcional. Durante aquella misma mañana, aparecieron dos dientes más, y durante la campaña de 1994 muchos otros fósiles se añadieron a aquellos tres primeros dientes.
Poco después apareció un fragmento de mandíbula con dos dientes más, comprobándose en el laboratorio que aún tenía el tercer molar sin salir, lo que indicaba un óbito alrededor de los 14 años.
De este último individuo, denominado Homínido 1, aparecerían los siguientes días de excavación nuevos dientes superiores e inferiores, así como un gran fragmento de cráneo, que incluye un buen porcentaje de la frente del niño.
El Homínido 2, un niño en torno a los diez años de edad, fue el segundo de los hallados. Con el tiempo se descubrió que entre los 36 fragmentos humanos recuperados había al menos seis individuos, de los que se conservaban porciones de vértebras, cara y huesos de manos y pies, etc.
TD-6 estaba repleto de industria lítica y fauna. Se recuperaron más de 100 piezas, entre ellas algunas esquirlas de roca muy pequeñas, que atestiguaban que las herramientas habían sido fabricadas allí mismo. Todos los restos humanos sin excepción aparecían completamente cubiertos de herramientas y esquirlas de piedra.
Las sospechas de canibalismo cada vez fueron cobrando más fuerza, ya que es rarísimo hallar restos humanos en la entrada a una cueva como la Dolina. Lo normal es encontrar en un lugar así restos de comidas de humanos o carnívoros.
Ulteriores estudios confirmaron la realidad: aquellos fósiles humanos era lo que había quedado de un banquete caníbal, con claras marcas de filos de piedra sobre los huesos e indicios de descarnación en un cráneo y dos falanges. Aquellos cuerpos fueron destazados como reses para su consumo y la carne fue retirada de los huesos. Así lo demuestra la ubicación de los cortes en los huesos.
En la capa Aurora del nivel TD-6 de Gran Dolina se han recuperado hasta la actualidad un total de 86 restos humanos muy fragmentados.
Es posible que para ellos no hubiese diferencias entre los cadáveres humanos y los de otras especies de animales.
Por ello, puede afirmarse sin ambages que los primeros europeos conocidos eran caníbales, ya que las marcas de cortes en los huesos de TD-6 son visibles en algunos fragmentos en series de arañazos sobre la zona externa del hueso. Fueron hechos con filos de piedra, y las incisiones se concentran en los puntos donde los músculos se unen al hueso.
Todo esto resulta especialmente palpable en un trozo del hueso temporal del cráneo, donde hay hasta 12 estrías paralelas en la inserción del esternocleidomastoideo, el gran músculo del cuello, factor común a otros yacimientos mundiales donde hubo canibalismo.
No obstante, lo más relevante es que estos fósiles humanos de TD-6, pertenecientes a seres humanos que fueron acechados y cazados como presas comunes, representan el último antepasado común de la rama Neandertal con la humanidad moderna. Es una nueva especie en la línea evolutiva de la Humanidad: el Homo Antecessor, de unos 800.000 años de antigüedad, el primer poblador conocido de Europa, y se caracteriza por presentar rasgos enormemente antiguos en dientes y cráneo, combinados con una cara muy moderna, más actual que la del Homo Ergaster.
Conforme a ello, el Niño de Dolina se asemeja al primer africano que abandonó su continente y se internó en Europa y Asia, representando también a la población que dio origen a nuestra rama. Sabemos que procedían en su origen de África y que emprendieron una larga marcha de colonización a lo largo de muchas generaciones, ya que se ha demostrado que la llegada a Europa no se produjo cruzando el Estrecho de Gibraltar, sino que habían recorrido Oriente Medio, rodeando el Mar Negro y el Cáucaso en dirección oeste.
El Homo Antecessor quedó registrado formalmente como una nueva especie humana en 1997, y dicho año, como recompensa a 20 años de ímprobos esfuerzos, el equipo investigador de Atapuerca fue galardonado con el Premio Príncipe de Asturias de Investigación Científica y Técnica.