Junto con su hermano Carlos, el naturalista se dedicó al estudio de la fauna fósil de los mamíferos y llegó a descubrir cerca de mil especies nuevas. En 1878 viajó a Europa para relatar sus hallazgos y también realizó trabajos de campo, al tiempo que publicó y presentó memorias en el Congreso de Antropólogos de París. Regresó a la Argentina en 1881, ya consagrado como antropólogo y geólogo. Fue director del Museo de Historia Natural (1902) y dictó cátedras en Córdoba, Buenos Aires y La Plata. Algunas de sus obras más destacadas son Los mamíferos fósiles de la América Meridional y La formación Pampeana (1880); Filogenia (1884) y Contribución al conocimiento de los mamíferos fósiles de la Argentina (1889).