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En 1971-1975, Sickenberg réexamine le crâne et les fossiles associés, et s'aligne sur les conclusions de Poulianos pour une datation d'environ 700 000 ans.

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Le Département de Géologie de l'université de Thessalonique adopte ses conclusions, et suggère de plus que le crâne est arrivé dans la grotte par hasard, et que donc aucune donnée paléontologique ou stratigraphique de son environnement ne peut être prise en compte.Il lui attribue une date conjointe au Crénien (le nom grec pour la fin du Pléistocène inférieur), soit plus de 700 000 ans couche stratigraphique de la grotte, celle contenant le plus d'outils et de traces d'habitation, qu'Aris N.Poulianos date d'environ 800 000 ans sur la base d'analyses par résonance de spin électronique, de datation par l'uranium-thorium, et surtout de l'analyse de la faune et de la microfaune associées aux fossiles.et autres partisans de leur datation - soulignant le fait que ces derniers s'appuient sur une méthode de datation dont ils disent eux-mêmes qu'elle est peu sûre lors qu'il s'agit pour eux de mettre en doute les résultats de Poulianos, et faisant abstraction des autres méthodes utilisées par Poulianos.Kurten note enfin que la morphologie du crâne correspond au Pliocène et qu'elle est anachronique avec le type de morphologie de la période du Pléistocène supérieur.Certains auteurs le considèrent comme une classe unique d'hominidé différente d’Homo erectus.

Le consensus en paléoanthropologie des années 1980 se ramène à considérer Archanthropus europaeus petraloniensis comme un hominidé archaïque distinct aussi bien de Homo erectus que des Néandertaliens classiques et des humains anatomiquement modernes ; selon Runnels et van Andel, il pourrait représenter la lignée responsable des sites du Paléolithique moyen de Thessalie À cause de la combinaison de traits morphologiques anciens et modernes, la datation du crâne fossile isolé de son contexte est difficile, voire pratiquement impossible.

Leur distribution dans les sédiments de la grotte permet de distinguer trois différentes superpositions dans la faune locale, nommées Crénien, Petralonien, et Thermaecien (de la plus ancienne à la plus récente).

Ces trois ensembles sont antérieurs à la fin du Pléistocène moyen, et le crâne d'humanoïde est associé à l'ensemble le plus ancien.

Toutes les espèces de carnivores appartiennent au Pléistocène inférieur (2,588 Ma à 780 000 ans) et moyen (780 000 ans à 130 000 ans).

D'autre part, dans tous les sites d'Europe où il est rencontré, Crocuta crocuta petralonae, ancêtre de la hyène tachetée, n'a pas été daté à moins de 550 000 ans.

Aris Poulianos, fouillant la grotte à partir de 1965, trouve des preuves d'occupation humaine depuis le Pléistocène.