Ученые сравнивают животных и наблюдают за ними. Сравнивают (кого?) животных. Наблюдают (за кем?) за животными. Поэтому нельзя между этими глаголами союз И поставить. Для сравнения: Ученые сравнивают (кого?) и познают (кого?)животных.