En 2017, la bióloga Paola Nogales-Ascarrunz, exploradora de National Geographic Society y fundadora del Programa de Investigación de Felinos de Bolivia, examinó un 'gato raro' en el refugio de vida silvestre Senda Verde en Bolivia. El pequeño felino moteado con cara arrugada y orejas redondas había sido encontrado como cachorro cerca del bosque. Inicialmente se asumió que era Leopardus tigrinus (onchilla), pero Nogales-Ascarrunz notó que sus rosetas eran más grandes que las fotos de referencia brasileñas en 2019.

Colaborando con el genetista Eduardo Eizirik de la Pontificia Universidad Católica del Sur de Brasil y con Jonas Lescroart de la Universidad de Amberes, el análisis genómico lo confirmó como una especie distinta. Publicado en Current Biology, este descubrimiento marca la primera nueva especie de felino en más de 100 años desde el gato de las pampas en 1923. Nombrado Leopardus tilcayo después del nombre local usado por las comunidades bolivianas, el gato habita la región ecosistema de bosques Yungas en la ladera andina oriental.

Los investigadores enfatizan que este hallazgo redibuja el árbol genealógico de los felinos con más ramas, aunque la ecología básica -dieta, reproducción, depredadores- permanece desconocida. Nogales-Ascarrunz, coautora principal, destaca la importancia de una especie totalmente nueva más que un reclasificación.