Swansea Universitys Dr Neil Loader och Emeritus Prof Alayne Street-Perrott, är bland ett team som har hittat gamla jordarbeten, kanske 2.000 år gamla.
Upptäckten gjordes i Acre-staten i den västra brasilianska Amazonas.
Forskare från universiteten i Exeter och Reading, och Brasiliens SÃ£o Paulo, BelÃ©m är också en del av laget.
Deras forskning undersökte diked kapslingar som doldes i århundraden av bambudominerad regnskog tills modern avskogning tillät upptäckten av mer än 450 stora geometriska "geoglyfer".
Teamet sade funktionen av dessa mystiska platser är fortfarande föga förstådd.
Det är osannolikt att de är byar, eftersom arkeologer har hittat mycket få artefakter under utgrävningen, och deras utformning tyder inte på att de byggdes av försvarsskäl.
Istället tror man att de bara användes sporadiskt, kanske som rituella samlingsplatser, liknande Mayapyramiderna i Centralamerika, eller Storbritanniens egen Stonehenge.
Även om Dr Loader - som har analyserat jordprover från geoglyferna - sa att omgivningen där de byggdes var mycket annorlunda än andra rituella platser runt om i världen.
Han tittade på fytiliter - en typ av mikroskopisk växtfossil gjord av kiseldioxid - för att rekonstruera forntida vegetation; kol mängder, för att bedöma mängden forntida skogsbränning; och kol stabila isotoper, för att indikera den typ av vegetation som växer där i det förflutna.
"Indikationen är att geoglyferna byggdes bland högre vegetation. Så, till skillnad från de höga Maya pyramiderna i Centralamerika, var de sannolikt inte synliga ovanför skogens tak, och detta väcker frågor om deras syfte," förklarade han.
Det hade antagits före européernas ankomst i början av 1500-talet, Amazonas skogar hade varit orörda ekosystem, fria från mänskligt inflytande.
Men den nya forskningen visar på en mängd olika växtarter som spreds över 6.000 år, och som bara kunde ha förts samman på konstgjord väg av människor.
I stället för att bränna stora skogsområden - antingen för geoglyfbygge eller jordbruksmetoder - föreslog man att människor skulle förändra sin miljö genom att koncentrera sig på ekonomiskt värdefulla träd som palmer.
Teamet har liknat det vid en form av "förhistorisk stormarknad" av användbara skogsprodukter.
De sade att det finns "tantaliserande bevis" för att antyda den biologiska mångfalden i några av Acres återstående skogar kan behålla ett starkt arv av dessa uråldriga "agroforestry" metoder än i dag.
Människor levde i Amazonas regnskog mycket tidigare än man tidigare trott, och till och med hjälpte till att forma dess biologiska mångfald, har forskare sagt.