Der Amazonas floss in der Kreidezeit vor 145 bis 65 Millionen Jahren tatsächlich auf gesamter Länge von Ost nach West und damit in umgekehrter Richtung zu heute. Bislang konnte man dies nur für Teile des Stroms nachweisen.

Russell Mapes von der Universität von North Carolina in Chapel Hill und seine Kollegen belegen die weiträumigere These mit Sedimentproben aus rund achtzig Prozent des Amazonasbeckens. Demnach hoben sich Teile des östlichen Südamerikas – etwa im Bereich des heutigen Guyana-Plateaus – nach der Trennung des Kontinents von Afrika und wurden vom Uramazonas erodiert. Das dabei abgetragene Material wurde westwärts transportiert und abgelagert, sodass sich dort noch heute Minerale wie Zirkon finden, deren chemische Signatur auf eine östliche Herkunft und ein Alter von bis zu zwei Milliarden Jahren schließen lässt.

Erst während des Miozäns, als der Westen Südamerikas zunehmend durch die Auffaltung der Anden aufstieg, kehrte sich die Fließrichtung des Amazonas um – allerdings nicht vollständig: Gleichzeitig wuchs im Zentrum des Beckens der so genannte Purus-Bogen empor, eine Art Mittelgebirge, das den Flusslauf teilte. Auf seiner Ostseite strömte der Amazonas schon gen Atlantik, auf seiner Westseite trafen von den Anden kommende Gewässer auf das zurückfließende Wasser des Purus-Bogen. Vor allem in diesem Binnenbecken gruben die Wissenschaftler Sedimente mit dem vergleichsweise jungen Alter von 500 Millionen Jahren aus. Es dauerte bis zum späten Miozän, bis sich die aufgestauten Flüsse durch den Bogen gegraben und mit dem Teilamazonas von der anderen Seite vereinigt hatten, um nun vollständig das Amazonasbecken von West nach Ost zu entwässern.

Bisherige Erkenntnisse zur geänderten Fließrichtung des Amazonas beruhten vornehmlich auf biologischen Erkenntnissen. Beispielsweise finden sich im Westen des Beckens – etwa bei der peruanischen Stadt Iquitos – verschiedene Fischarten wie Sardinen oder Rochen, deren nächste Verwandte im Pazifik leben.