1719年，英国古生物学家斯图克里得到了一块来自诺丁汉郡的奇怪头骨化石，限于当时的科学认识，斯图克里认定这块残破不堪的头骨是一只海豚或者鳄之类的东西。
随着时光流转，整整一百多年过去了，英国古生物学家开始重新研究这块头骨，觉得它是某种已经灭绝了的爬行动物。凑巧的是，1824年，古生物学家安宁迎来了她继鱼龙化石后的第二个重大发现——她发掘出一具海生古爬行动物的完整化石，这只动物看起来十分像一只长着蛇脑袋的海龟。
就连见多识广的居维叶第一次看见这具化石的绘制图时，也觉得匪夷所思，甚至怀疑其真实性。但当居维叶了解到这是一种真实物种后，他立刻意识到：这必将是落入古生物界的又一重磅炸弹。
果然，这种动物掀起一阵持久的古生物热潮。直到10多年后恐龙被正式命名，才算让出了头一把交椅。但是人们对它的痴迷程度仍不亚于恐龙，这就是蛇颈龙。而安宁也凭借此次发现，终于获得古生物界的认可，成为受到敬仰的化石专家。
在人们的印象中，蛇颈龙就是那种长长脖子、身体滚圆再配上4个大鳍的动物。事实上，蛇颈龙是对一个巨大海生爬行动物家族的统称，从严格的系统分类学来说，它们属于蛇颈龙亚目，如果继续分类，蛇颈龙亚目包括千差万别的品种，从理论上来说，它们之间的差异不亚于猴子和人。具体来说，蛇颈龙亚目分为蛇颈龙超科和上龙趣科两大类，本章专门介绍蛇颈龙超科。
蛇颈龙是鳍龙目里最重要、也是进化得最成功的一类动物，追溯蛇颈龙的老祖先，它们由中三叠世的某种纯信龙科的动物进化而来（动物的进化是一种树状系统，也就是干上有枝，枝上有条，条上还有许多梢，目前所找到的动物化石与地球历史上曾经出现过的物种相比，简直是沧海一粟，因此我们根本无法准确地指明某某动物就是某动物的直系祖先）。
蛇颈龙出现后的几千万年中，它们一直是一种分布地域有限的动物，直到晚三叠世才突然呈现爆炸性的大进化，它们迅速占领了世界各处的海洋、河流和湖泊，并成功地击败鱼龙类爬行动物，在此期间蛇颈龙家族发展出脖子超长的品种，也产生了血盆大口的巨怪。这一身精良的装备注定了它们是战斗的种族，自侏罗纪后蛇颈龙（主要是上龙超科）与鱼龙为争夺霸主宝座在大洋的每一处角落都展开了激烈比拼，当最后一群鱼龙终于在澳大利亚被歼灭时，蛇颈龙也已耗尽了力量，使得沧龙得以在中生代晚期取而代之。
作为一种完全的海生爬行动物，人们对蛇颈龙的许多问题感到好奇：它们如何游泳？它们如何捕食？它们如何繁殖？它们是如何利用那奇特的长脖子？
蛇颈龙的游泳构造是所有海生动物中最为独特的，以至于在它们之后再也没有动物使用类似的结构，它们靠4个巨型鳍划水行动。问题在于，这4个巨型鳍到底是怎么活动的。在发现蛇颈龙后的很长一段时间里，古生物学家都以为蛇颈龙把4个鳍向后划动直到前后鳍呈垂直排列，产生推力推动自己前进，也就是像划船一样，在水平线上前后划动自己的桨来产生推力。不可否认，这是一个很直观的想象，可以在划艇运动中得到很好的参照。
遗憾的是，这种运动方式经不起推敲，由于蛇颈龙不像船一样浮在水面上，而是完全沉浸在水中，因此当它们的4个鳍归位时，就会产生同样大小的反方向推力，结果将是蛇颈龙将寸步难行。比如，现代的水鸟也是采用前后划桨的方式拨水前进，但是水鸟的脚上有蹼，向后划时蹼张开，脚复位时蹼就收起来，因此不会影响它们前进。
1975年，古生物学家洛宾逊提出了著名的“水中飞翔”理论，他认为，蛇颈龙的4个鳍在水中采取“8”字形的上下扑水方式运动，我们在现生海龟和企鹅身上可以看到这种方式，也就是大多数水生动物采用的凭借下冲程和上冲程来提供向前推力的游泳机制。蛇颈龙的鳍和海龟一样，是从宽大的根部逐渐向顶端收紧，理论上来说，这种结构不能像“桨”一样产生巨大的前后推力，只有上下扑动才是最有效率的运动方式。可惜，这种看似合理的方式对于蛇颈龙的身体结构而言是不可行的，它们肩部骨骼的结合方式会阻碍前鳍向上抬起，而且蛇颈龙的肌肉也无法像鸟类那样在躯干进行做大幅度的拉动，换言之，它们根本没有足够力量把自己的鳍抬得很高。
尽管“水中飞翔”理论被否定了，但是古生物学家从研究中发现了新的线索。1984年，古生物学家古菲提出了一种全新的理论：“海狮”运动法，这种方法实际上是一种改良了的“飞翔”理论，古菲猜测，蛇颈龙像海狮那样，奋力向身体后下方划动鳍桨，产生了力道惊人的下扑力推动自己前进，在划动过程中，鳍不是“奋力抬起”，而是缓缓地、轻柔地划回身体水平线高度并复位，这样既利用了这种鳍的长处，又避开了无力抬高的短处。
蛇颈龙骨架的显著特征在于，附着四肢肌肉的所有主要骨头都位于身体之下，在这里形成大的片状结构。它为那些用于向下拉动鳍状肢的肌肉的附着提供了很大面积，因此，蛇颈龙具有令人难以置信的强大下冲力，这些肌肉大而有力的进一步证据来自肌肉在肢骨的附着点上留下的肌痕。
由于蛇颈龙没有足够大的面积附着肌肉来完成强有力的上冲程，因此如果蛇颈龙同时挥动两对鳍状肢，效果就会和划行相似——推力的大小尽管在下冲程中很大，但在上冲程中却很微弱。在解决这个两难问题的过程中，古生物学家提出了富有创造性的观点——蛇颈龙类改变它们鳍状肢的拍打周期，因而当前肢处于强大的下冲程状态时，后肢就处于微弱的上冲程状态。因此，总会有至少来自一对鳍状肢的推力。目前看来，这是最具有说服力的蛇颈龙的游泳方式。不过，从构造上看，海狮的鳍可比蛇颈龙的前后鳍灵活得多，有时候，它们也会进行“水中飞翔”。
那么，蛇颈龙的长脖子是怎么运动的呢？尽管蛇颈龙是人们认知度极高的生物，但是90％的人脑海中所认识的蛇颈龙形象都是错误的，其中问题就出在它那长长的脖子上。美国古生物学家柯普，在1872年的一篇论文中曾经描述说：“在一望无际的古代海洋上，一群蛇颈龙高昂着脖子在水面上巡游着……我们不难想象那高高的、柔韧的脖子像捕鱼船或蛇一样，灵活地旋转扭曲，把鱼赶到一起。”晚些时候，他又补充道：“蛇颈龙那蛇一般的脖子活动自如，犹如优美的天鹅一样。”
柯普是薄片龙的科学描述者，享有极大的声望，他那段不可谓不生动的蛇颈龙描写深入人心。
直到今天，很多古生物爱好者也是依然画葫芦般地想象蛇颈龙。不幸的是，柯普犯了一个很大的错误，误导了未来1个多世纪的人们。描述中关于蛇颈龙会在海面上“像天鹅一样”“高昂着脖子在水面上巡游”“柔韧的脖子像捕鱼船或蛇一样，灵活地旋转扭曲”，这些都是很大的误解。
因为，蛇颈龙几乎根本就不能抬高脖子，最多是把脑袋昂起来，况且，它们的眼睛长在头骨靠上端的位置，如果脖子真的抬起来，那它们就只能看云彩。最重要的是，在深海里抬高脖子不但不符合生物结构学，甚至违反了物理原理。我们知道，有作用力就有反作用力，在没有支撑点的深水里，除非物体的两端同时抬高，否则不可能一端升高而另一端还保持水平，这个现象大家在游蛙泳时就可以体会到：当你用力抬起半身（不光是抬头）呼吸时，双腿肯定会下沉。因此假设蛇颈龙真的可以抬高头，它也必须整个身体“直立”在水中才能取得平衡，因为不少晚期蛇颈龙的脖子有身体那么长，几乎有10吨重。其次，蛇颈龙的颈椎基本不能活动，只能进行极小弧度的摆动和升降，也就是说它们基本上是挺直脖子活动的。
尽管早在1914年古生物学家就已经确认了这一观点，但是“蛇脖子”的形象实在是太深入人心了，近一个世纪过去了仍未能被完全纠正。
由蛇颈龙的身体结构，我们还可以猜测出它们是如何捕食的。蛇颈龙并不轻盈，甚至可以说流线型不够理想，但巨大的4个鳍可以保证在短距离内有足够快的冲锋速度，因此蛇颈龙不会像鱼龙那样是速游好手，蛇颈龙主要靠埋伏和突袭方式猎食。有古生物学家提出，晚期薄片龙科的蛇颈龙可能是潜伏在海床上，当猎物经过时就突然扑起来，利用长脖子的优势一口咬住猎物。还有理论说蛇颈龙的长脖子使得它们可以只把脑袋探入鱼群中而庞大的身躯却留在外面，这样就不会吓跑鱼儿了。当然，短脖子的上龙超科蛇颈龙就肯定是采取积极的捕猎方式。古生物学家在蛇颈龙化右中常常可以找到它们吃下去的动物的遗骸，主要有鱼骨、菊石壳、章鱼嘴以及其他头足类动物等。此外，几乎在每具化石中都可以发现胃石，这是蛇颈龙为了增强胃部摩擦力，帮助碾碎食物而吞下的一些比较圆滑的石头。
至于蛇颈龙繁殖的问题，对于早期蛇颈龙类来说，它们的肩部有足够的力气在岸上支撑身体，因此它们很可能经常爬上岸来，有可能采取产卵方式繁殖，但当蛇颈龙发展到晚期品种后，大部分体重可达到几十吨，这样的动物爬上岸来产卵，那几乎是不可能的，它们会把自己的肋骨都压断，同时肺部也被压得无法扩展。因此，目前基本认定晚期蛇颈龙和几乎所有的上龙超科蛇颈龙均采取卵胎生的方式，即卵在母体内孵化，然后直接生出小蛇颈龙来。这种卵胎生方式已经在鱼龙和沧龙化石中得到证明，可是直到现在，仍未能找到蛇颈龙为卵胎生的有力化石证据。
最后一个问题是，蛇颈龙是否成功地占据过整个海洋？相信以下的信息已经足够解答这个问题。
著名古生物学家董枝明先生曾于20世纪80年代中后期，两次进入加拿大北极地区考察，考察队在加拿大的北极地区诸多的岛屿上发现了一套中生界晚期的海陆交互地层，这一岩组叫尤雷卡桑组。地层中发现过多植物化石，地质年代学的测试表明，沉积年代距今7500万年，属于晚白垩世，也是恐龙生存的黄金时代。此次考察，董枝明没有找到恐龙化石，却发现了大型的蛇颈龙类化石。
2006年年底，来自阿根廷与美国的科学家宣布，他们在南极洲维加岛发现一具幼年蛇颈龙的骨骼化石。这具化石是在南极出土化石中保存状况最好的，也是有史以来最完整的蛇颈龙化石。
维加岛是南极半岛末端东部群岛中的一个，历来是科考热点。赫伯特海峡位于该岛与詹姆斯罗斯岛之间，古斯塔夫王子水道位于该岛与特里尼蒂半岛之间。由率领瑞典南极探险队的努登舍尔德以其叔叔努登舍尔德男爵于1878~1879年通过东北航道的首航中使用的“Vega”号船的名称命名，意为织女座。
科考小组的领队是南达科他矿业技术学院地质博物馆古脊椎动物部的主管马丁，化石最初是由小组里的索亚在维加岛一处海拔200米的地方发现的。索亚在那里看见了几块暴露在地表的脊椎骨，上面的岩土已被狂风吹干净了。化石嵌在伴有甲壳类化石的岩石里，显示当时这片土地是海相地层。考察小组在化石点附近还发现了另外两只不太完整的蛇颈龙以及几只已经相当进步的海鸟。
这次发现的幼年蛇颈龙已经有7000万年历史，它身长15米，成年后体长可达10米，是成年蛇颈龙体长的1/6，属于薄片龙类。这只小动物的大部分骨骼尚未发育完全。它的身体构造表明其似乎与1874年在新西兰发现的毛伊龙有一些关系。
令人感兴趣的是，此次发现的蛇颈龙腹部保存尤其完好，腹肋不像成年蛇颈龙那样又长又直，而是跨越整个腹部，彼此交叉在一起，甚至有3根交错的情况；胃部还发现了许多已经磨得很圆的小石头，显然是胃石。这使人们第一次知道原来幼年蛇颈龙也已经懂得利用胃石增强消化功能。整具化石近乎完美地保存下来，所有骨骼都在它们原来的位置，但最令人遗憾的是，头骨不知在哪里，考察小组估计头骨应该就在躯体附近，但维加岛远离南极半岛，天气又极端恶劣，使得小组无法久留，他们只好放弃了寻找头骨的努力，实在令人扼腕。
与资金和技术相比，这里的天气才是真正的对手，狂风时速近113千米，吹得人趴在地上都摇摇晃晃。在调和好用来包裹化石的石膏前，极端的低温就已经把水变得像果冻一样黏稠。地表更是被冻得坚如钢铁，考察小组十多把地质锤全部被磨钝，甚至有几把还被敲断了，最后他们不得不动用冲击钻去挖掘。好不容易打好石膏后，考察小组又发现太大、太重了，没办法搬运，幸好阿根廷军方出动直升机前来援助，人们费了很大的力才把石膏块搬进直升机。稍后货物被运回位于赫伯特海峡的大本营，在那里由大名鼎鼎的科研破冰船“劳伦斯·古尔德”号运回美国，之所以说它出名，是因为该船是美国国家科学基金会特许的一艘船只，多年来搭载过的科考队不计其数。
研究者发现化石出土地点是被一层厚厚火山灰覆盖的浅海沙地，还有大块被火山灰包裹着的木块一同出土。他们推测，可能是一场类似圣海伦火山大喷发的天灾造成了这只小动物的夭折……
火山爆发产生的冲击波把灰烬和植物全部吹入海里，它没来得及逃跑就被活埋了，火山灰里富含的硅在随后的千百万年里慢慢渗入骨骼，为我们保存了一具完美的化石。
自1998年以来，美国与阿根廷联合考察小组为对比古南极洲及古南达科他州气候已经进行了好几次科考，每次都能找到或多或少的幼年蛇颈龙、沧龙的零碎化石。由于在这里找到了不少未成年动物化石，人们相信当初这片浅海是各种海生爬行动物的“育儿所”，小动物在未发育完全时都生活在这里，依靠珊瑚和岩石躲避捕食者。
以上的消息都传达了这样一个信息，即使在两极，蛇颈龙依然活得比较舒适，所以至于“蛇颈龙是否成功地占据过整个海洋”这个问题，其答案也是再清楚不过的。