En 2017, la biologiste Paola Nogales-Ascarrunz, exploratrice de National Geographic Society et fondatrice du Programme de Recherche sur les Félins Boliviens, a examiné un 'chat bizarre' au sanctuaire animalier de Senda Verde en Bolivie. Ce petit félin rayé, au visage froissé et aux oreilles rondes, avait été trouvé en tant que chaton près d'une forêt. Initialement supposé être Leopardus tigrinus (onchilla), Nogales-Ascarrunz a remarqué en 2019 que ses rosettes étaient plus grandes que les photos de référence brésiliennes.

Collaborant avec le génétologue Eduardo Eizirik de l'Université Catholique Pontifice du Brésil du Sud-Est et Jonas Lescroart de l'Université d'Anvers, l'analyse génomique l'a confirmé comme une espèce distincte. Publié dans Current Biology, cette découverte marque la première nouvelle espèce de félin depuis plus de 100 ans, depuis la découverte du chat des prairies en 1923. Nommé Leopardus tilcayo d'après le nom local utilisé par les communautés boliviennes, ce chat habite la région écosystémique des forêts Yungas sur la pente orientale des Andes.

Les chercheurs soulignent que cette découverte redessine l'arbre phylogénétique de la famille des félins avec plus de branches, bien que l'écologie de base -alimentation, reproduction, prédateurs- reste inconnue. Nogales-Ascarrunz, co-auteur principal, souligne l'importance d'une espèce totalement nouvelle plutôt qu'une reclassification.