Doctor en Ciencias Biológicas (1999) y especialista en Biología Evolutiva, fue profesor de Paleontología en la Facultad de Ciencias Geológicas de la Universidad Complutense de Madrid. Miembro del Instituto de Geociencias (CSIC-UCM) desde su creación, estaba integrado en la línea de investigación del centro “Episodios críticos en la historia de la Tierra”. Su trabajo se centró en el origen de los vertebrados, la evolución temprana de las aves y estudios sobre el Cuaternario en el Cáucaso. Para ello desarrolló estancias de investigación en Reino Unido, Estados Unidos, Brasil, Armenia, China y Honduras, lo que le permitió trabajar con equipos internacionales y acceder a colecciones fósiles de enorme valor.

Sus primeras investigaciones versaron sobre el origen y evolución de los Deuterostomos, tema de su tesis doctoral, sobre el que publicó numerosos trabajos referentes a fósiles del Paleozoico inferior. Estos estudios lo situaron desde muy temprano como un especialista en grupos clave para comprender la transición hacia los vertebrados.

Durante su permanencia en el Natural History Museum de Londres (2000-2004), Patricio Domínguez Alonso colaboró con el departamento de Paleontología bajo la dirección del Prof. R. Jefferies y de la Prof. A. Milner, primero como becario postdoctoral y después como investigador del propio museo. Allí desarrolló y perfeccionó técnicas avanzadas de análisis de imagen obtenida mediante microtomografía de alta resolución y reconstrucción 3D, siendo pionero en su aplicación al estudio conservador de restos fósiles. Estas técnicas permitían analizar el interior de los especímenes sin dañarlos, algo revolucionario para la época. El desarrollo de estas metodologías y su aplicación a la investigación permitió a Domínguez abrir nuevas líneas de trabajo que hoy son estándar en la paleontología moderna.

Inicialmente aplicó estas técnicas al análisis de equinodermos fósiles del Paleozoico inferior, pero pronto amplió sus investigaciones al estudio de la anatomía comparada y la evolución del cráneo de los vertebrados. Una de sus contribuciones más destacadas fue proporcionar el primer modelo tridimensional del cerebro y oído interno del ejemplar de Londres de Archaeopteryx. A partir de este modelo, pudo inferir aspectos clave sobre sus habilidades motrices y su comportamiento. En el trabajo “The avian nature of the brain and inner ear of Archaeopteryx”, Domínguez y colaboradores demostraron que este dinosaurio aviano poseía un gran sentido de la orientación y era capaz de realizar maniobras de vuelo complejas, debido a la semejanza anatómica entre su cerebro y el de las aves modernas. Este estudio, publicado en 2004 en la revista Nature, fue seleccionado al año siguiente por la Enciclopedia Británica como una de las cinco publicaciones más relevantes en Zoología de ese año. Posteriormente, Domínguez continuó su colaboración con el Natural History Museum como permanent visitor, realizando estancias anuales periódicas.

Estas aportaciones constituyeron el núcleo de trabajo por el que obtuvo su plaza como investigador dentro del Programa Ramón y Cajal del Ministerio de Educación y Ciencia (2003), haciéndose merecedor del reconocimiento de trayectoria investigadora destacada según los requisitos de calidad y actividad científico-tecnológica aplicados a los investigadores de dicho programa (2007). Desarrolló su trabajo en el Departamento de Paleontología de la Universidad Complutense de Madrid entre 2003 y 2008 y posteriormente, por concurso-oposición, fue nombrado Contratado Doctor del mismo departamento en 2008, donde continuó desarrollando tareas docentes e investigadoras.

Simultáneamente, Patricio Domínguez Alonso colaboró en el Conjunto de Yacimientos de la Sierra de Atapuerca, dirigidos por J. L. Arsuaga, como contratado mediante dotaciones especiales postdoctorales entre 2000 y 2004 y como miembro del equipo de investigación hasta 2006. Participó tanto en las excavaciones arqueológicas como en el Laboratorio de Evolución Humana, bajo la dirección de J. M. Carretero, siendo responsable científico de dos proyectos de dotación tecnológica para el centro. También participó activamente en la difusión y divulgación de las investigaciones de Atapuerca, colaborando en la elaboración del CD-ROM “Explorando el Mundo de Atapuerca” (2000) y como editor de la página web de la Universidad Complutense de Madrid “Atapuerca a World Heritage site” (2004).

Desde 2001 colaboraba en el Proyecto de Investigación de las Cuevas de Azokh (NKR), en el Cáucaso, donde se había descubierto una abundante fauna de vertebrados, así como restos fósiles humanos de edad Pleistoceno medio a Holoceno. La posición geográfica de esta localidad, situada en una ruta migratoria clave entre África y Eurasia, confiere al yacimiento una importancia notable. Junto a los investigadores principales T. King, L. Yepiskosposyan y Y. Fernández, Domínguez participaba como director técnico de la excavación, siendo responsable de los equipos de trabajo, seguridad e higiene, estudios paleontológicos, geológicos y topográficos, así como de la formación de estudiantes locales e internacionales. También colaboró con diferentes trabajos en el Instituto del Hombre (Yerevan, Armenia).

Durante su trayectoria profesional publicó más de setenta artículos tanto en revistas —la mayoría de impacto— como en libros, acumulando hasta el momento 323 citas. Participó en más de ochenta congresos y fue ponente y conferenciante invitado en numerosos encuentros científicos, tanto nacionales como internacionales. Su capacidad para comunicar ciencia, su entusiasmo y su rigor lo convirtieron en una figura muy apreciada dentro y fuera del ámbito académico.

Patricio Domínguez Alonso falleció el 15 de noviembre de 2013. Su legado permanece en sus publicaciones, en las técnicas que ayudó a introducir en la paleontología moderna, en los proyectos internacionales en los que participó y en la huella que dejó en estudiantes y colegas. Fue un investigador brillante, un docente apasionado y un divulgador comprometido, cuya contribución a la paleontología española e internacional sigue siendo profundamente reconocida.