Neste caso em particular, é porque echo
é o comando com poderes de superusuário. A parte >>
tem privilégios normais. Se você quiser escrever com poderes sudo, use
$ echo 'something' | sudo tee test
Assim, no seu caso, a versão anterior não é exatamente executada como sudo em sua totalidade. É isso que a diferença está aqui. No entanto, existem algumas diferenças reais entre o sudo e o login como root também, penso eu, envolvendo variáveis de ambiente.