全球淡水无脊椎动物和鱼类热耐受性数据库ThermoFresh的构建与应用：填补数据空白与应对气候变化挑战

为应对热污染和全球变化对淡水生物的威胁，研究人员构建了ThermoFresh数据库，整合1900年至今的淡水无脊椎动物和鱼类热耐受数据（含CTmax/LT50等指标），覆盖900余种生物及505项多胁迫实验。该资源为评估生物热脆弱性、预测物种分布变化提供了关键工具，填补了淡水生物在热耐受研究中的空白。

　　

淡水生态系统虽仅占地球表面积的3%，却承载着超过50%的鱼类物种和三分之一的脊椎动物多样性。然而，随着全球变暖和热污染加剧，这些“水下生命方舟”正面临前所未有的热胁迫挑战。尽管科学家们自18世纪便开始研究生物的热耐受极限，但淡水生物——尤其是无脊椎动物——在大型热耐受数据库中的代表性严重不足。这种数据鸿沟使得我们难以准确评估淡水生物在气候变化下的生存风险，也无法预测未来物种分布的变化趋势。

为填补这一空白，由Helena S. Bayat领衔的国际研究团队在《Scientific Data》发表了题为“Global thermal tolerance data compilation for freshwater invertebrates and fish”的研究。团队构建了ThermoFresh数据库，整合了来自五种语言的572项研究（1900-2023年），涵盖931个物种的6825条记录，包括470种无脊椎动物和461种鱼类。特别值得注意的是，数据库还收录了505项多胁迫实验数据，为理解复杂环境下的热耐受机制提供了独特视角。

关键技术方法

研究通过多语言文献检索（中、德、法、西、英）系统收集数据，采用标准化协议提取关键指标（如CT_max临界热最大值、LT₅₀半数致死温度等），并利用Open Tree of Life进行物种分类学校正。地理信息通过坐标查询柯本气候分区，数据验证采用双人交叉核对和异常值检查。

研究结果

1. 数据覆盖与结构

数据库包含动态（如临界热法）和静态（如致死温度法）两类热耐受测试结果，其中CT_max记录占比最高（4362条）。

max值分布图，颜色梯度表示温度（℃）'>显示欧洲和北美数据占65.6%，非英语文献（620条）显著补充了干旱区数据空白。

2. 方法论比较

揭示CT_max与LT₅₀存在系统性差异，前者更适用于快速评估，后者则反映长期暴露效应。

3. 多胁迫效应

数据库收录了505项复合胁迫实验（如低氧+高温），为理解真实环境中的热耐受可塑性提供了基础。

结论与意义

ThermoFresh首次系统整合了淡水生物的热耐受数据，其价值体现在三方面：

1. 1.

   填补分类学空白：昆虫记录达322种，较前人研究提升数百倍；

2. 2.

   方法学标准化：统一了CT_max、LT₅₀等指标的提取规范，支持“耐受景观”理论模型构建；

3. 3.

   应用导向设计：通过包含体长、发育阶段等协变量，支持物种分布模型和气候脆弱性评估。

该数据库的局限性在于地理偏差（温带数据占比过高）和历史数据方法描述不完整。作者建议未来研究应加强热带地区采样，并开发自动化工具以持续更新数据。这项工作为预测淡水生物圈对气候变化的响应奠定了不可替代的基石，其跨语言、跨世纪的文献整合范式也为生态数据合成提供了新标杆。