Cada peça de hardware é diferente de outras da mesma classe, mesmo quando aderidas aos padrões. É por isso que você precisa de motoristas; para simplificar o uso do hardware, fornecendo uma interface comum. Você perguntou se o sistema operacional pode simplesmente gravar na saída. Sim pode; ele faz isso através de seus drivers.
Mais especificamente sobre as placas de rede, você pergunta se o SO pode gravar no barramento PCI, através da placa, do cabo e da Internet. O problema com essa questão é que você não está familiarizado com a rede. É uma coisa complexa que está além de apenas enviar uma voltagem por um fio. Você está se esquecendo de todo o trabalho que permite que uma Web tão complexa funcione como todo o endereçamento e tal, não é apenas codificar ou decodificar um sinal elétrico.
Você vai querer examinar o modelo OSI para saber como funciona a rede. Ele separa o trabalho de transferir dados entre computadores (ou outros dispositivos) em sete “camadas”. Cada camada é responsável por sua própria parte; o sistema operacional desempenha o seu papel, assim como o driver e o próprio cartão.