Las regiones tropicales afrontan una severa crisis de pérdida de biodiversidad. En este contexto, las áreas naturales protegidas (ANPs) son especialmente importantes porque conservan biomas, especies y hacen contribuciones críticas para a las personas. Sin embargo, las ANPs están expuestas a perturbaciones antrópicas que ponen en riesgo su función de conservación. A pesar ello, se sabe poco sobre los factores socioecológicos que promueven los cambios de la biodiversidad dentro de las ANPs. En este trabajo analizamos cambios de biodiversidad (evaluada con la abundandancia y riqueza de especies de 31 grupos de insectos, vertebrados y plantas) ocurridos en las últimas tres décadas en 16 reservas de la biosfera en México y exploramos los agentes directos e indirectos que causan de estos cambios. La información analizada resultó de encuestas a expertos y expertas, investigadores e investigadoras con larga experiencia de trabajo en estas reservas. También compilamos información sobre: i) agentes directos, incluyendo indicadores de expansión de la agricultura y de infraestructuras, y cambios temporales en la estructura del paisaje (porcentaje de cobertura forestal, fragmentación, densidad de borde, grado de influencia de matriz antrópica) dentro y en el entorno de las reservas y ii) agentes indirectos, incluyendo variables demográficas, económicas y políticas de municipios colindantes a las reservas. En primer lugar, evaluamos si existe un proceso temporal de pérdida general de biodiversidad a través de las reservas. En segundo lugar, evaluamos si grupos de especies cuyas características biológicas sugieren que son sensibles a la pérdida de bosques sufren un mayor cambio de biodiversidad que grupos de especies cuyos atributos sugieren tolerancia a esta pérdida. Utilizando modelos de ecuaciones estructurales, pusimos a prueba modelos multivariados para evaluar los efectos de agentes directos e indirectos sobre los cambios en la biodiversidad. Los resultados muestran un proceso general de disminución en la abundancia y la riqueza de especies en las reservas estudiadas. Se encontró evidencia de un proceso de sustitución de grupos de especies sensibles por grupos de especies tolerantes dentro de las reservas. Este proceso está impulsado directamente por la pérdida de bosque y el aumento de la influencia de la matriz antrópica, teniendo como principales agentes indirectos del cambio a la densidad de la población local y a la baja disponibilidad de trabajos fuera del sector agrícola a nivel municipal. Nuestro estudio contribuye a avanzar en la comprensión de las dinámicas socioecológicas que impulsan los cambios de la biodiversidad en las ANPs.